辽宁省主要设施农业集散地大棚土壤ARGs与MGEs分布特征分析.pdf

收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 国家重点研发计划项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 东北粳稻遗传改良与优质高效生产省部共建协同创新中 心专项资金项目 nullnullnullnullnullnull nullnullnull 黑土地保护与利用科技创新工程专项 nullnullnullnullnullnullnull 作者简介 张 null 珣 nullnullnullnullnull 男 辽宁沈阳人 博士 副教授 第 nullnull 卷第 null 期 nullnullnullnullnullnullnull 年 nullnull 月 沈 阳 大 学 学 报 自 然 科 学 版 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 辽宁省主要设施农业集散地 大棚土壤 与 分布特征分析 张 null 珣 null null 武 null 轶 null 黎馨月 null 王百羽 null 安 null 婧 null 王 null 莹 null nullnull沈阳大学 环境学院 辽宁 沈阳 nullnullnullnullnullnullnull nullnull沈阳农业大学 东北粳稻遗传改良与优质高效生产省部共建协同创新中心 辽宁 沈阳 nullnullnullnullnullnullnull nullnull中国科学院 沈阳应用生态研究所 辽宁 沈阳 nullnullnullnullnullnullnull 摘 nullnullnull 要 为分析设施农业集散地大棚土壤中抗生素抗性基因 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 污染与 可移动基因元件 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 的分布特征 于辽宁省 null个主要设施农业集散地采集温室 大棚土壤样品进行实验分析 由于长期施用畜禽粪肥 致使土壤中 nullnullnullnull的相对丰度和多样性显著增加 对采样点的土壤进行 nullnullnullnull及 nullnullnullnull种类和丰度的检测 并对其相关性进行分析 结果表明 土壤样品中检 测出 nullnull种 nullnullnullnull和 nullnull种 nullnullnullnull 其中 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull以及 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull的检出率 为 nullnullnullnull 且抗性机制主要为细胞保护 土壤中部分 nullnullnullnull的相对丰度与 nullnullnullnull的相对丰度之间存在一定的 正相关 关 null 键 null 词 设施农业土壤 抗生素抗性基因 可移动基因元件 抗性机制 分布特征 中图分类号 nullnullnull nullnullnull 文献标志码 null nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull DOI 10 16103 ki 21 1583 n 2023 03 006 nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 抗生素主要是由细菌 霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物或人工合成的类似物 近年来 兽用 抗生素在过度医疗和畜牧业领域的滥用 导致环境中抗生素残留激增 耐药细菌出现 越来越多的抗生 素和抗生素抗性基因 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 的出现和扩散对抗生素的治疗效果和生态环 境的稳定造成了严重危害 nullnullnullnull 作为 null 种新环境污染物于 nullnullnullnull 年被正式定义 null 近年来受到大众的关注度愈来愈高 土壤 中 nullnullnullnull 主要来源于土壤微生物及人或动物的粪便等 其中动物粪便为 nullnullnullnull 进入土壤的主要途 径 nullnullnull 研究表明 钱勋 null 在鸡粪中检出 nullnullnull 种 nullnullnullnull 在猪粪中检出 nullnullnull 种 nullnullnullnull 在牛粪检出 nullnull 种 nullnullnullnull nullnullnullnull 等 null 在猪 鸡 牛等 null 种畜禽粪便中检测到 nullnullnull 余种 nullnullnullnull 张丹等 null 在鸡粪和牛粪中检测 到 nullnullnullnull 和可移动遗传元件 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 在长期施用畜禽粪便的土壤中 nullnullnullnull 的丰度和多样性会显著增加 null nullnullnullnull 等 null 研究表明 施用鸡粪商业有机肥可显著增加土壤中 nullnullnullnull 的 相对丰度 程建华等 null 在养牛场 养鸡场和养猪场的土壤样品中分别检测到 nullnull nullnull 和 nullnull 种 nullnullnullnull 而 土壤中的 nullnullnullnull 可以向水体和农作物中迁移 并随食物链向动物及人类传播 nullnull nullnullnullnull 通常位于质粒 nullnullnullnullnullnullnull 转座子 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 及整合子 nullnullnullnullnullnullnullnull 等可移动遗传元件 nullnullnullnull 上 可以通过基因水平转移发生迁移 引起抗生素耐药菌的扩散 nullnull nullnullnullnull 主要为整合子 质粒 转座 子等 其中整合子位于质粒和染色体上 是 nullnullnullnull 转移的重要分子元件 nullnull 程建华等 null 研究表明 养殖 场土壤中较高的 nullnullnullnull 丰度及 nullnullnullnull 丰度呈显著的相关性 nullnullnullnullnull 张俊华等 nullnull 研究表明 磺胺类 氯霉素类 氨基糖苷类 nullnullnullnull 和 nullnullnullnull 总和与 nullnullnullnull 均呈极显著正相关 说明 nullnullnullnull 可能促进了 nullnullnullnull 在土壤环境中的迁移扩散 本文利用超高通量荧光定量 nullnullnull 仪对辽宁省主要设施农业集散地大棚土壤的 nullnullnullnull 与 nullnullnullnull 进 行研究 分析设施农业土壤中 nullnullnullnull 和 nullnullnullnull 的分布特征及相关性 null 材料与方法 null 土壤样品采集 选取辽宁省内的主要设施农业集散地温室大棚作为采样点 每个采样点采集 null 份重复样品 采样深 度为 nullnullnullnullnullnull 土壤过 nullnullnull 筛并保存于超低温冰箱中 用于后续 nullnullnull 提取和 nullnullnullnull 的测定 样品 的基本信息如表 null 所示 表 null 不同采样点土壤样品基本信息 null null null null null null null null null 采样点 样品编号 种植蔬菜种类 经纬度 null 经度 纬度 nullnullnull质量浓度 nullnull null null nullnull 朝 null 阳 null 菠菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 庄 null 河 null 菠菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 辽 null 中 null 油菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 兴隆台 null 油菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 沈 null 北 null 大白菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 新 null 民 null 大白菜 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull null 的提取 使用新鲜土壤样品 nullnullnullnull 用于 nullnullnull 提取 使用土壤 nullnullnull 基因组提取试剂盒 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 美国欧米茄公司生产 从土壤样品中提取 nullnullnull 按照说明书的要求进行提取 nullnullnull 提取完 nullnullnull 沈阳大学学报 自然科学版 nullnullnullnullnullnullnullnull 第 nullnull 卷 毕后 null使用超微量光度分析仪 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull null德国 nullnullnullnullnullnull 公司生产 null测定其 nullnullnull 的纯度 和质量浓度 null nullnullnullnull null nullnullnullnull 在 nullnullnullnullnull 之间 null表明 nullnullnull 纯度可进行后续的分析 null null 高通量荧光定量 null 定量检测 抗生素抗性基因检测采用超高通量荧光定量 nullnullnull 系统完成 null该系统每次能够并行 nullnullnullnullnull 个纳升级 nullnullnullnull 反应 null其中共设置了 nullnull 对引物 null其中包括 null 对 nullnullnullnullnullnullnull 内参引物 null null 个转座酶 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 个整合子和 nullnull 个靶向 nullnullnullnull null实现快速准确地检测各类环境介质中 nullnullnullnull 的多样性和丰度信息 null nullnullnull 反应混合液先使用纳升级多样品点样仪加入到微孔芯片中 null随后进行 nullnullnullnull 反应 null反应程序为 nullnullnull 预 变性 nullnullnullnullnull null然后进行 nullnull 个循环的扩增阶段 nullnull nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnull 次循环 nullnull nullnullnullnull 结果使用仪 器的 nullnullnullnull 软件进行自动分析 null nullnullnullnullnull 设为检出域 null null 个重复中有 null 个及以上检出 null偏差 nullnullnullnull null且满 足曲线拟合分析的则判为检出 null null 统计分析 采用 nullnullnullnullnull 分析 nullnullnullnull 和 nullnullnullnull 的组成特征 null采用 nullnullnullnull 对 nullnullnullnull 在土壤中迁移传播扩散与 nullnullnullnull 的相关性进行分析 null null 结果与分析 null 设施农业土壤 与 的种类和数目 土壤 样 品 中 检 测 到 nullnull 种 nullnullnullnull 和 nullnull 种 nullnullnullnull null nullnull 种 nullnullnullnull 为 null 个 氨 基 糖 苷 类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 个 多 重 耐 药 类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 个 null null 内 酰 胺 酶 类 null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 个 氯 霉 素 类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull 个 大 环 内 酯 类 null nullnullnullnull nullnull null 个 磺 胺 类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull 个 四 环 素 类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null 个喹诺酮类 null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull其中 null null 内酰胺酶抗生素抗性基因 nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull null大环内酯 类抗生素抗性基因 nullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null磺胺类抗生素抗性基因 nullnullnullnull null nullnullnullnullnull null nullnullnullnull null四环素类 抗生素抗性基因 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull 和喹诺酮类抗生素抗性基因 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull 的检出率是 nullnullnullnull null检测到的 nullnull 种 nullnullnullnull 可移动基因元件为 null 种类型整合子和 null 种类 型转座酶 null其中整合子 nullnullnullnullnullnull 和转座酶 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull 的检出率为 nullnullnullnull null 土壤 nullnullnullnull 与 nullnullnullnull 数目分析如图 null 所示 null新民土壤样品 null 的 nullnullnullnull 和 nullnullnullnull 检测到的数目是 最高的 null nullnull 个 nullnullnullnull