恩诺沙星残留对土壤细菌种群基因多样性的影响

为了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,应用扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)对土壤细菌16S rDNA基因多样性进行了研究,并结合肠杆菌基因间的重复共有序列(ERIC-PCR)指纹图谱分析了恩诺沙星对土壤细菌种群基因多样性的影响.结果表明: 恩诺沙星作用于土壤后第35天,添加药物组的细菌总数均低于对照,且药物浓度越高,细菌数量越少;ARDRA分析将分离的土壤细菌分成了不同的操作分类单元(OTU),各组的OTUs类型数分别为：Ⅰ组15个、Ⅱ组13个、Ⅲ组10个、Ⅳ组8个、Ⅴ组6个、Ⅵ组6个;对各组优势OTU进行了ERIC-PCR基因指纹图谱分析,Ⅰ～Ⅵ组的Shannon-Wiener指数分别为2.78、2.14、1.78、1.11、0.69和0.31,对照组的Margalef指数、Simpson指数和Pielou指数均明显高于添加药物组,且各多样性指数随药物浓度的增加而减少.     

恩诺沙星残留对土壤中反硝化细菌氧化二氮还原酶基因(nosZ)多样性的影响

为了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,通过PCR扩增、基因克隆、RFLP分析法对恩诺沙星影响下的土壤反硝化细菌氧化二氮还原酶nosZ基因的分子多样性进行了研究。结果表明,恩诺沙星作用于土壤后第35天,ⅠⅥ组(Ⅰ组0μg/g、Ⅱ组0.01μg/g、Ⅲ组0.1μg/g、Ⅳ组1μg/g、Ⅴ组10μg/g、Ⅵ组50μg/g)的OTUs与克隆子的百分比分别为:48.30%、41.88%、34.78%、33.62%、25.42%、23.81%;第70天,ⅠⅥ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:29.66%、24.24%、18.10%、16.67%、15.83%、14.39%。对照组多样性指数均高于添加药物组,第35天,对照组的M argalef指数与添加药物各组差异均显著(P0.05),第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著;第35天,除了0.01μg/g组,对照组的Shannon-W iener指数与其他添加药物组差异均显著,第70天,仅与50μg/g组差异显著。由此可见,随着药物作用的时间延长,药物含量0.0110μg/g组土壤反硝化细菌的多样性与对照组之间的差异变小。     

硫酸黏菌素残留对土壤微生物群落结构特征的影响

采用氯仿熏蒸法和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)方法,分析了硫酸黏菌素(colistin sulfate,CS)残留后土壤微生物群落结构的变化.结果表明:硫酸黏菌素(wCS≥5mg·kg-1)对土壤微生物生物量碳影响显著,土壤中硫酸黏菌素浓度愈高,微生物生物量碳愈低,50 mg·kg-1的硫酸黏菌素处理使土壤微生物生物量碳下降52.1%.在整个采样周期中,每克土壤总PLFA含量在硫酸黏菌素胁迫下出现明显降低,且存在一定的剂量依赖效应.第7、49天时,低浓度组(wCS=0.5 mg·kg-1)和对照组分异不明显,第21、35天时,处理间土壤微生物群落结构多样性类型分异显著,其中高浓度组(wCS=50 mg·kg-1)与对照组分异最大.表明硫酸黏菌素可致土壤微生物群落结构多样性改变,并表现出时间差异.这可能与硫酸黏菌素在土壤中化学结构发生了改变和降解有关.     

环丙沙星对土壤微生物量碳和土壤微生物 群落碳代谢多样性的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和Biolog法,分析环丙沙星作用下的土壤微生物量碳和微生物群落碳代谢多样性,以揭示环丙沙星在环境中残留对土壤微生物学性状的影响.结果表明,环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)对土壤微生物量碳含量影响显著(P＜0.05),土壤中环丙沙星浓度愈高,微生物量碳含量愈低,100μg/g的环丙沙星处理使土壤微生物量碳含量下降58.69％.环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能影响显著,环丙沙星降低了土壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)显著影响了土壤微生物群落碳源代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能的影响不同,0.1、1、10 μg/g的环丙沙星处理对土壤微生物群落碳代谢功能的影响主要表现在处理前期(用药第7天、21天),这种影响在处理后期(用药第35天)表现不明显,100μg/g的环丙沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落碳代谢功能,土壤中环丙沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.     

恩诺沙星残留对土壤中固氮细菌固氮基因(nifH)多样性的影响

为了了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,通过PCR扩增、基因克隆、RFLP分析法对恩诺沙星影响下的土壤微生物固氮酶nifH基因的分子多样性进行了分析。结果表明,恩诺沙星作用于土壤后第35天,Ⅰ-Ⅵ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:34.31%、32.18%、26.04%、20.83%、19.09%、20.00%;第70天,Ⅰ-Ⅵ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:23.85%、20.75%、18.26%、16.67%、14.58%、11.67%。对照组多样性指数均高于添加药物组,第35天,对照组的M argalef指数与添加药物各组差异均显著(P0.05),第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著;第35天,除了0.01μg/g组,对照组的Shannon-Wiener指数与其他添加药物组差异均显著,第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著。由此可见,随着药物作用的时间延长,药物含量0.01-1μg/g组土壤固氮微生物的多样性与对照组之间的差异变小。     

恩诺沙星对土壤微生物群落功能多样性的影响

为了评价恩诺沙星(enrofloxacin)对土壤微生物群落的影响,借助BIOLOG检测法比较了不同浓度恩诺沙星影响下的土壤微生物的群落特征。结果表明,各添加药物组与空白对照组的土壤微生物群落代谢多样性差异显著(P<0.05),空白对照组土壤微生物在BIOLOG微平板上的平均每孔颜色变化率(AWCD)和微生物代谢多样性指数(丰富度和多样性)显著高于添加药物组;药物显著影响微生物群落对BIOLOG微平板中碳源的利用能力,较低浓度的恩诺沙星(0.01μg/g)就显著影响了土壤微生物群落对α-Ketobutyric Acid、L-Phenylalanine、1-Erythritol、D-Xylose等碳源的利用代谢能力(P<0.05),且土壤微生物群落利用各类碳源的能力随药物浓度加大而降低。由此可见,恩诺沙星在土壤中残留时对土壤微生物的影响不容忽视。