宏基因組測序研究土壤微生物耐藥基因

2015-12-18    編輯:諾禾致源
宏基因組測序:研究土壤微生物抗生素基因多藥抗性基因

研究背景

動物糞便作為有機肥料,將動物飼料中的抗生素隨著排泄轉移到土壤。進而對微生物的基因結構造成影響,誘導微生物產生抗性基因(ARGs)或者其他多藥抗性基因(MDR245棋牌)。ARGs 容易被人類致病菌(HPB)捕獲,二者整合成為超級細菌,從而給人類帶來安全隱患。本研究證實了溫室土壤比大田土壤含有豐度更高的 ARGs 及HPBs ,且二者豐度與溫室種植年限呈正相關。

方法流程

樣品取材

1. 三種雞糞糞肥GL-M、PLK-M、HS-M
2. 施加三種雞糞糞肥的種植不同年限的溫室

245棋牌土壤和大田土壤(共7種土壤)每個地點三個重復

文庫類型

分別取1.0g雞糞糞肥和土壤抽提DNA(Fast
DNA SPIN Kit for Soil, MP Biomedicals,
245棋牌 CA, USA)

測序策略

Illumina MiSeq測序
每個樣品最低5 Gb數據量
每組三個生物學重復

主要分析

ARG 多樣性和豐度分析
HPB 多樣性和豐度分析
245棋牌 攜帶ARG的HPB 多樣性和豐度分析

研究結果

1、在所有樣品中共發現22種ARGs,雞糞糞肥中,四環素抗性基因豐度最大,在溫室土壤中,基因豐度最大的是MDR,是施用同種雞糞糞肥的大田土壤的4.7?12.5倍;施加三種糞肥的大田土壤中微生物抗性基因相對豐度無明顯差異(圖1)。

2、在所有樣品中共發現8種優勢ARGs,溫室土壤中ARGs豐度與雞糞中抗生素殘留量呈正相關,在溫室土壤中,隨著種植年限的增加,ARGs豐度也隨之增加。

3、在所有樣品中共發現32種致病菌,優勢菌為Mycobacterium tuberculosisM. ulcerans245棋牌,在溫室土壤中的相對豐度分別是大田土壤的1.7-14.0 和1.6-2.4倍。研究發現,HPB豐度與種植年限呈正相關(圖2)。

雞糞和土壤中優勢ARGs相對豐度注釋圖

245棋牌圖1   雞糞和土壤中優勢ARGs相對豐度注釋圖

人類致病菌相對豐度注釋圖

圖2   人類致病菌相對豐度注釋圖

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