广东西枝江-东江流域抗生素抗性基因污染特征研

张瑞泉; 应光国; 丁永祯; 苏浩昌; 刘有胜

文章摘要

张瑞泉,应光国,丁永祯,苏浩昌,刘有胜.广东西枝江-东江流域抗生素抗性基因污染特征研[J].农业环境科学学报,2013,32(12):2471-2479.

广东西枝江-东江流域抗生素抗性基因污染特征研

Pollution Characteristics of Antibiotic Resistance Genes in Xizhijiang-Dongjiang River Basin, Guangdong Province, China

DOI：10.11654/jaes.2013.12.021

中文关键词: 水环境抗生素抗性基因实时荧光定量PCR

英文关键词: water environment ARGs real-time PCR

基金项目:

作者	单位
张瑞泉	中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广州 510640
应光国	中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广州 510640
丁永祯	农业部环境保护科研监测所，天津 300191
苏浩昌	中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广州 510640
刘有胜	中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广州 510640

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中文摘要:

抗生素抗性基因（Antibiotics Resistance Genes, ARGs）污染已成为全球性环境问题之一。于枯水季对广东西枝江-东江流域的淡水河、西枝江、东江干流上120多公里河段范围采样，共10个点，每个点同步采集水样和沉积物样品，采用实时荧光定量PCR方法，测定了3种代表性磺胺类耐药基因（sul1、sul2、sul3）及2种代表性整合酶基因（int1、int2）的存在及其丰度。结果显示，水样及沉积物样品中sul1、sul2、sul3和int1、int2均具有100%检出率，表明西枝江-东江流域水环境受到这5种抗生素抗性基因的污染。sul1和sul2在水样和沉积物中的绝对丰度和相对丰度最高，为优势抗性基因。抗性基因丰度在水体和沉积物间，具有较好的相关性（R2=0.64）。无论水体和沉积物，一些抗性基因之间也存在显著的正相关：sul1和int1（R2>0.95，P=0.000<0.01），sul1和sul2（R2> 0.8, P=0.002<0.01），sul2和int1（R2>0.8，P=0.004<0.01）。西枝江-东江流域的不同采样点的丰度水平并没有明显峰值，从支流到干流抗性基因丰度未随着水量的增加而削减，反而随着微生物繁殖和新的污染源排放而不断富集。

英文摘要:

Contamination from antibiotic resistance genes（ARGs） has become an environmental issue all over the world. In this study, we sampled water and sediments during dry season at ten sites in the Xizhijiang-Dongjiang River Basin, Guangdong province. SYBR Green-based real-time quantitative PCR was used to assay the abundance of three representative sulfonamides resistance genes（sul1, sul2, and sul3） and two integrase genes（int1 and int2）. These five genes were all detected in both water and sediment samples, implying ARG contamination of water in the Xizhijiang-Dongjiang River basin. The absolute abundance and relative abundance of sul1 and sul2 were highest, suggesting that they both were predominant ARGs. A positive correlation（R2=0.64） was found between the relative abundance of the ARGs in water and that in the sediments. In both water and sediments, there was a positive correlation between relative abundance of sul1 and int1（R2>0.95, P=0.000<0.01）, sul1 and sul2（R2>0.8, P=0.002<0.01）, and sul2 and int1（R2>0.8, P=0.004<0.01）. From tributaries to the main stream, antibiotic resistance gene became enriched. Special attention should be paid to ARGs contamination in this region.

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