九龙江河口及厦门污水处理设施抗生素抗性基因污染研究

【摘要】：近年来,由于抗生素的滥用而导致多药物抗性“超级致病细菌”的不断涌现,抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)在环境介质中分布、迁移和扩散引起了人们的广泛关注。因为抗生素在环境中浓度的增长所带来的抗生素选择性压力的加大,将加速抗生素耐药性细菌以及ARGs在环境中的出现和传播。因此,加强对于ARGs的监测具有重要意义。 本研究以九龙江河口以及厦门市污水处理设施中活性污泥为研究对象,于2011年4月采集了九龙江河口水样和沉积物,以及2010年2月采集了厦门市污水处理设施的活性污泥。我们通过研究首次获得了九龙江河口水体和沉积物中ARGs的分布数据,并结合厦门污水处理设施样品探讨了九龙江河口ARGs的可能污染源。获得了一些具有重要意义的研究结果： 1)通过优化九龙江河口水体DNA的提取方法,得到改进乙醇沉淀法得到的DNA的纯度较好,满足下一步分子实验要求； 2)利用普通PCR对九龙江水样和沉积物及厦门市污水处理设施中的细菌DNA研究发现。在不同环境介质中,各种ARGs及整合子基因检出率为活性污泥(0.86)沉积物(0.57)水体(0.24)。在淡水和淡盐水中各ARGs的检出率要高于海水,表明九龙江上游可能是ARGs的污染源之一。同时各种机制的ARGs在这几种环境中具有较高的检出,说明在不同的环境中不同抗性机制的ARGs的传播没有必然联系； 3)利用定量PCR方法对检出的抗生素抗性基因进行定量分析,通过ARGs的绝对拷贝数可以得到,ARGs在九龙江水体和沉积物中从上游往下游传播的大致传播路径； 4)通过四环素类ARG s(tet(W))基因克隆文库分析表明,厦门污水处理设施也可能是九龙江河口及厦门沿岸的ARG污染源。 【关键词】：抗生素抗性基因 污染调查 九龙江河口和厦门污水处理设施
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X832
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 插图清单12-13
• 附表清单13-14
• 1. 绪论14-27
• 1.1 抗生素及其作用机制14-15
• 1.2 抗生素使用情况及影响15-16
• 1.3 细菌耐药性及抗生素抗性基因16-19
• 1.3.1 细菌耐药机制16-18
• 1.3.2 抗生素抗性基因18-19
• 1.4 ARGs在环境中的传播19-20
• 1.5 ARGs检测方法20-23
• 1.5.1 基于细菌培养的传统研究法20-21
• 1.5.2 采用现代分子生物技术法研究ARGs21-23
• 1.6 ARGs研究现状23-25
• 1.7 本论文的主要研究内容和意义25-27
• 2 实验材料与方法27-42
• 2.1 实验材料27-30
• 2.1.1 试剂与材料27
• 2.1.2 菌株与质粒27
• 2.1.3 酶类与PCR试剂27
• 2.1.4 仪器与设备27-28
• 2.1.5 试剂盒28
• 2.1.6 引物序列28-29
• 2.1.7 常用缓冲液和试剂29
• 2.1.8 培养基29-30
• 2.1.9 统计分析30
• 2.1.10 分析软件30
• 2.2 试验方法30-40
• 2.2.1 样品的采集30
• 2.2.2 样品的处理30
• 2.2.3 水样DNA的提取30-32
• 2.2.4 沉积物与污泥DNA的提取32
• 2.2.5 DNA纯化回收32
• 2.2.6 质粒DNA的提取32-33
• 2.2.7 DNA浓度纯度检测33
• 2.2.8 ARGs的PCR检测33-35
• 2.2.9 琼脂糖凝胶电泳35
• 2.2.10 ARGs质粒的制备35-36
• 2.2.11 基因拷贝数的计算36
• 2.2.12 ARGs定量PCR检测36-39
• 2.2.13 tet(W)克隆文库的构建及测序39-40
• 2.3 采样点布置40-42
• 3 结果与讨论42-58
• 3.1 样品DNA的提取结果42-44
• 3.1.1 沉积物与污泥DNA的提取42-43
• 3.1.2 水样DNA的提取43-44
• 3.2 ARGs的PCR检测结果44-51
• 3.3 ARGs的qPCR的定量结果51-55
• 3.4 tet(W)克隆文库分析55-58
• 4 结论58-59
• 参考文献59-66
• 致谢66-67
• 作者简介及读研期间主要科研成果67

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