冻融循环条件下大肠杆菌O157:H7在土壤中的存活研究

论文摘要

冻融循环是中国北方季节性冻土地带常见的自然现象,多发生在早春或深秋时节。冻融循环会影响土壤的物理和化学性质,这种变化进而会对土壤中微生物的存活产生影响。大肠杆菌O157:H7是多存在于畜禽粪便中的致病菌,其传播途径包括粪便,食物传播,环境和人与人之间的传播,人感染后会引起出血性腹泻和肠炎,还可继发溶血性尿毒综合征、血栓性血小板减少性紫癜等疾病,严重时可致人死亡。因此,了解大肠杆菌O157:H7在土壤环境中的存活行为及影响其存活的因素对于防治大肠杆菌O157:H7感染非常重要。本研究在实验室模拟了在三种不同的冻融循环条件下（-6℃/+6℃、-10℃/+6℃、-14℃/+6℃）,大肠杆菌O157:H7在采样自延边朝鲜族自治州的三个果园（YJ、LJ、HL）共12个土壤样品中的存活行为,冻融循环现象在此地区较常见,通过Weibull模型模拟大肠杆菌O157:H7的存活动态,计算到达最低检测限的时间（ttd）,运用多元逐步回归分析,找出影响大肠杆菌O157:H7存活的关键因素。同时检测并探讨了接种大肠杆菌O157:H7前土壤物理化学性质和土壤中的微生物群落组成,试图探索土壤中细菌和真菌群落组成和结构的特征及其与存活参数之间的联系。实验结果表明:（1）根据主坐标分析（PCo A）可以看出,来自三个不同果园的土壤中细菌真菌的种类和群落数量有差异,其中,细菌中相对丰度最高的门是放线菌门（Actinobacteria）,真菌中相对丰度最高的门是子囊菌门（Ascomycota）,这个测序结果比较符合中国北方土壤中微生物群落组成的一般规律。（2）大肠杆菌O157:H7的存活实验的结果表明,不同冻融循环条件下,大肠杆菌O157:H7的数量均随着培养时间的增加而下降,且呈现出凹状的存活曲线（p<1）,即细菌数量的下降趋势为先快后慢。与对照组相比较,经历冻融循环的大肠杆菌O157:H7细菌数量有显著下降,这说明,大肠杆菌O157:H7细菌数量的快速下降是由于冻融循环的温度变化引起的。低温会导致大肠杆菌O157:H7死亡速率上升,温度低于一定的临界值,低温会成为影响大肠杆菌O157:H7存活的最主要的因素。在-14℃/+6℃与-6℃/+6℃的冻融循环条件下,大肠杆菌O157:H7的存活时间（ttd）有显著差异（P<0.001）,在-14℃/+6℃与-10℃/+6℃的冻融条件下,大肠杆菌O157:H7的存活时间（ttd）也有显著差异（P<0.01）。（3）在不同冻融循环条件下,土壤中的酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、浮霉菌门（Planctomycetes）、（Latescibacteria）与大肠杆菌O157:H7的存活时间（ttd）呈显著正相关。厚壁菌门（Firmicutes）与大肠杆菌O157:H7的存活时间（ttd）呈显著负相关。（4）典范对应分析（CCA）的结果与SPSS分析的结果一致,水溶性总氮（TN）和粘粒（clay）是影响大肠杆菌O157:H7存活行为的主要土壤理化性质,其他影响大肠杆菌O157:H7存活的土壤理化性质还有pH、EC等,大肠杆菌O157:H7与TN呈显著正相关（P<0.001）,与clay呈显著正相关（P<0.05）,TN给大肠杆菌O157:H7的存活提供营养物质,土壤的孔隙会给大肠杆菌O157:H7提供应对环境变化的避难场所。本研究有助于更好地了解土壤中微生物群落的组成和多样性,方便人们了解和应对北方初春和深秋的冻融循环的环境条件变化,有助于评估土壤质量并调整其土壤管理策略,了解微生物丰富度,为建立健康和可持续的土壤生态系统提供背景信息。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张蕊

导师: 马金才

关键词: 冻融循环,土壤,大肠杆菌,存活,微生物群落

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

单位: 吉林大学

分类号: S154.3

总页数: 67

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