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环丙沙星高/低累积菜心根际及体内微生物学特征差异研究

黄献培  
【摘要】:抗生素作为新型重要污染物在农业环境中被普遍检出,易被蔬菜等农作物吸收累积。深入研究不同品种蔬菜对抗生素的高低累积差异及其机制对于确保农产品质量安全具有重要的理论和现实意义。植物根际和体内微生物对于植物生理生化过程以及吸收累积污染物有重要影响,因此,本论文拟通过研究环丙沙星(CIP)高/低累积菜心品种根际和体内微生物学特征差异,以揭示其对两种菜心吸收累积CIP差异的影响及其作用机制。本项目针对喹诺酮类抗生素CIP,以菜心为研究对象,通过温室盆栽试验,筛选获得了CIP高累积菜心品种(油青四九甜菜心,S)和低累积菜心品种(油绿粗苔菜心,C)。种质遗传特性分析发现,高/低累积菜心品种遗传相似系数达到0.921,表明两品种种质遗传距离较近,品种间的变异较小。高/低累积菜心品种无菌培养苗及菜心-土壤系统中微生物群落结构特征差异分析发现,在不同CIP处理下高/低累积菜心品种之间不同部位的微生物群落结构特征存在显著差异,同一菜心品种不同部位微生物对CIP的敏感度不同,细菌的敏感性较高,群落结构变化较大;通过相关性分析获得了一些与CIP浓度显著相关的真菌和细菌菌属,包括正显著相关细菌菌属Achromobacter、Brevundimonas、Arenimonas、Flavisolibacter、Flavobacterium、Fluviicola、Georgenia、Methanosarcina、Streptomyces和真菌菌属Ascobolus、Monographella、Peyronellaea、Rhizophlyctis、Trichocladium、Trichosporon,负显著相关的细菌菌属Acinetobacter、Adhaeribacter、Brevibacillus、Bacillus、Bdellovibrio、Clostridium、Exiguobacterium、Gallionella、Geobacter、Hymenobacter、Kaistobacter、Microbacterium、Paracoccus、Phenylobacterium、Pseudomonas、Rhodoplanes、Sphingomonas、Wautersiella和真菌菌属Zopfiella,其中显著相关的真菌菌属在无菌培养苗中不存在,只存在于菜心和-土壤系统,且在根际土壤的相对丰度最高,在两菜心品种之间差异显著,表明菜心-土壤系统更能激活这些真菌菌属对CIP的相关活性;这些相关菌属在高/低累积品种各部位分布和相对丰度的差异表明它们可能是两菜心品种高低累积CIP差异的关键因素。对高/低累积品种菜心根际微生物碳源利用效率的分析发现,在不同CIP处理下两菜心品种根际微生物对不同碳源的利用效率存在显著差异,对各种单一碳源的利用偏好也不一样,且在CIP高浓度处理下高/低累积品种菜心根际微生物的活性差异显著,高累积品种菜心的微生物活性更低,这些差异也可能是导致两品种根际及其体内CIP浓度差异的重要因素。本论文采用高通量测序和元基因组分析相结合的方法,初步揭示了CIP高/低累积菜心品种根际和体内微生物的群落结构特征差异,筛选获得了一批相关菌属,为进一步分离培养功能菌株,查明两品种菜心吸收累积CIP差异的微生物学机制提供工作基础。


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1 黄献培;环丙沙星高/低累积菜心根际及体内微生物学特征差异研究[D];暨南大学;2016年
2 吴小莲;环丙沙星(CIP)高、低累积菜心根际特性及其吸收累积影响机制[D];暨南大学;2017年
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