长江口近岸地区抗生素抗性基因与微生物群落分布特征

由于抗生素的大量使用,环境中微生物对抗生素的抗性不断增加,抗生素抗性基因(ARGs)问题越来越严重,严重威胁生态安全和人类健康.为研究长江口近岸地区水体和底泥沉积物中的ARGs和微生物群落的分布特征,通过野外调查采集了8个站点的水样和沉积物样本,对2种磺胺类抗性基因(sul1、sul2)、6种四环素类抗性基因(tetM、tetC、tetX、tetA、tetO、tetQ)、1种整合子基因intI1、16S rRNA基因和微生物群落进行检测分析.结果表明,长江口近岸地区10种抗性基因的检出率为100%.其中,整合子基因intI1和水样中多种ARGs呈显著正相关关系.变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)是长江口近岸地区水环境中的优势菌门;Chloroplast为水体中的主要菌属,Chloroplast和Nitrospira为沉积物中的主要菌属.在水体中,硝化螺旋菌门(Nitrospirota)是4种四环素类抗性基因(tetX、tetA、tetO和tetQ)共同的潜在宿主;在沉积物中,Sva0485是sul1和intI1的共同潜在宿主.微生物群落的分布...     

珠江口典型水产养殖区抗生素抗性基因污染的初步研究

使用普通PCR和荧光定量PCR方法对珠江口典型水产养殖区水和沉积物中3种磺胺类、7种四环素类、1种喹诺酮类抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)和1种整合子基因进行了定性和定量研究.结果表明,除tetW外,所有其他ARGs在珠江口养殖区中均被检出,其中sul1、sul2和int1的检出率为100%.相同养殖模式下,养殖时间越长ARGs的相对含量越高,表明ARGs具有累积效应;不同养殖模式池塘中ARGs的含量存在差异,表明养殖模式可能影响ARGs的含量与分布.int1相对含量与sul1和ARGs总量之间均存在显著相关性(P<0.05),表明int1在ARGs的水平传播中起着非常重要的作用.此外,珠江口水产养殖区沉积物中抗生素浓度与ARGs总量存在显著相关性(P<0.05),说明水产养殖区中抗生素残留是诱导养殖区ARGs的主要因素.     

65℃预处理提高蓝绿藻基因及毒素检测水平

比较了65℃温育法以及冻融法对蓝绿藻基因聚合酶链式反应(PCR)测定以及毒素酶联免疫吸附反应(ELISA)测定效率的差异.对培养的毒素分泌型的微囊藻细胞分别用两种方法预处理,做成10倍稀释系列梯度,以同样条件进行PCR扩增和ELISA毒素测定.结果表明,65℃温育法相比冻融法可分别提高ELISA和PCR测定效率不低于10倍和100倍;65℃温育法更适用于蓝绿藻细胞内物质的准确测定.     

陵水普通野生稻(Oryza rufipogon)内生菌的固氮及溶磷特行

从陵水普通野生稻中分离了36株内生菌,经乙炔还原法确定22株菌为内生固氮菌,并测定了其溶磷特性.在22株内生固氮菌中,除菌株Ls2不具有溶磷能力外,其余21株菌溶磷能力差异较大,为(0.002±0.01)~(12.7±0.04)μgmL-1.将这些内生固氮菌接种籼型水稻华航1号,除菌株Ls23外,其余菌株均能使接种水稻苗的根、茎长度增加(在α=0.05水平上差异显著).以上研究结果表明,这些菌株在水稻菌肥研制方面具有较大的开发潜力.图2表3参21     

DG-DGGE分析除臭生物滤池微生物多样性及富集后的种群结构差异

以细菌的通用引物PCR扩增16SrRNA基因的V3可变区,结合应用双梯度变性梯度凝胶电泳(DGDGGE)技术分析除臭生物滤池中不同空间层次的微生物种群的基因多样性,以及富集前后的微生物种群结构变化,初步了解可培养细菌的情况,并回收主要的DNA片段进行序列分析.结果表明,在滤池的不同层次上呈现出明显的空间分布多样性差异,并且培养前后及不同培养基富集培养的微生物种群的多样性及特异性有很大的差别.序列比对显示,硫氧化细菌在除臭过程中占有优势地位,为进一步的菌种分离提供有益的指导,也为更好地处理恶臭气体提供可靠的科学支持.图4表2参18     

铁矿区内重金属对土壤氨氧化微生物群落组成的影响

以密云水库上游某铁矿区为研究对象,采用荧光定量PCR和变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析了矿区内不同采样点的土壤中氨氧化微生物的数量和群落结构的变化,结果表明,土样中氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的数量变化范围分别为3.01×107~1.08×109copies/g干土和8.65×107~2.69×109copies/g干土.重金属含量与氨氧化微生物数量的相关性分析以及氨氧化微生物群落结构的冗余分析结果表明,该矿区内重金属污染改变了土壤中的氨氧化微生物的数量和结构.Cu污染对AOA的数量起到了显著抑制作用(r= -0.653*, P<0.05),但是对AOB则没有明显作用;Zn污染对尾矿库区域土壤的AOA/AOB比值影响显著(r= -0.606*, P<0.05);Cd污染改变了AOB的种群分布,降低了AOB的多样性水平.土壤中Cr长期干扰并没有改变氨氧化微生物的数量和结构,但是明显得抑制了氨氧化速率,表明重金属污染在一定程度上也影响了土壤生态系统的氮循环.     

Quantification of viable bacteria in wastewater treatment plants by using propidium monoazide combined with quantitative PCR (PMA-qPCR)

The detection of viable bacteria in wastewater treatment plants(WWTPs) is very important for public health, as WWTPs are a medium with a high potential for waterborne disease transmission. The aim of this study was to use propidium monoazide(PMA) combined with the quantitative polymerase chain reaction(PMA-qPCR) to selectively detect and quantify viable bacteria cells in full-scale WWTPs in China. PMA was added to the concentrated WWTP samples at a final concentration of 100 μmol/L and the samples were incubated in the dark for 5 min, and then lighted for 4 min prior to DNA extraction and qPCR with specific primers for Escherichia coli and Enterococci, respectively. The results showed that PMA treatment removed more than 99% of DNA from non-viable cells in all the WWTP samples, while matrices in sludge samples markedly reduced the effectiveness of PMA treatment. Compared to qPCR, PMA-qPCR results were similar and highly linearly correlated to those obtained by culture assay, indicating that DNA from non-viable cells present in WWTP samples can be eliminated by PMA treatment, and that PMA-qPCR is a reliable method for detection of viable bacteria in environmental samples. This study demonstrated that PMA-qPCR is a rapid and selective detection method for viable bacteria in WWTP samples, and that WWTPs have an obvious function in removing both viable and non-viable bacteria. The results proved that PMA-qPCR is a promising detection method that has a high potential for application as a complementary method to the standard culture-based method in the future.     

三种纳米金颗粒对聚合酶链式反应扩增效率和特异性的影响

比较了采用柠檬酸三钠(Trisodium citrate,Na3Ct)还原法、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)包裹法和巯基丙酸-同型半胱氨酸(Mercaptopropionic Acid-Homocystine,MPA-HCys)包裹法制备的3种纳米金颗粒(Gold nanoparticles,AuNPs)对聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增效率及特异性的影响,以评估金纳米材料表面性质与DNA生物大分子之间的相互作用.实验结果显示,3种AuNPs均能显著提高PCR效率,它们提高PCR效率的能力依次为:Na3 Ct-AuNPs(12 nm)MPA-HCys-AuNPs(12 nm)PVP-AuNPs(4 nm),而且这种增强效应与其浓度和尺寸相关.相同实验条件下,具有相似尺寸大小的Na3Ct-AuNPs比MPA-HCys-AuNPs更能有效提高PCR效率,这说明AuNPs的表面性质也是影响PCR效率的重要因素之一.另外,3种AuNPs均能有效消除竞争性引物对PCR的抑制作用,并且这种作用与其浓度密切相关.上述研究结果表明,具有不同表面性质的3种AuNPs均能有效提高PCR效率和特异性,并且这种作用与其浓度、尺寸和表面性质密切相关.     

普通小球藻引发水中苯胺光降解的研究

研究了普通小球藻引发水中苯胺的光降解 ,结果表明 :在 2 5 0W高压汞灯 (λ≥365nm)的照射下 ,藻浓度为 2 0× 1 0 1 0 个·1 - 1 时 ,苯胺的光降解率可达 37% ;苯胺浓度为0 0 0 4— 0 0 2mmol·l- 1 范围内 ,苯胺的光降解速率与初始浓度的降低成反比 ,反应是假一级 .另外 ,还研究了光强、藻悬浮液浓度和苯胺初始浓度等对反应体系的影响     

环境水体中肠道病原细菌定量PCR检测与膜过滤分析方法的比较

采用通用引物,通过实时荧光定量PCR方法(QPCR),对西安市5个地表水体中肠道病原细菌的细胞密度进行了分析.检测水样体积为100mL,分别于2006年3～6月取自水源水(黑河)、景观娱乐用水(大唐芙蓉园北湖和兴庆湖)、纳污河(浐河)和未消毒的二级出水(北石桥污水处理厂),并将QPCR检测结果与滤膜法(MF)测得的细菌总数、大肠菌群和粪大肠杆菌CFU结果进行了比较分析.5个水体(n=60)检测结果显示,QPCR检测结果是大肠菌群CFU的2.2～5倍,是粪大肠杆菌CFU的7～14倍.病原细菌检测的几何平均值范围,QPCR法在25～67000 CCE·100mL-1之间,MF法大肠菌群在3～45000 CFU·100mL-1之间,粪大肠菌群在0～3000 CFU·100mL-1之间(n=60).两种方法的检测结果使用Spearman秩相关法来计算,结果显示,QPCR检测结果与大肠菌群、细菌总数以及粪大肠杆菌CFU均呈现显著正相关,秩相关系数分别为r=0.983、r=0.908和r=0.948.