摘要
近年来，由于抗生素在医疗和畜牧业中的过度应用与管理不当，大量抗生素进入水体，成为目前水环境中高检出率和高现存量的一类新兴污染物。已有研究表明，抗生素具有对生物的毒性效应，干扰水生生物的正常生长代谢。藻类是水生态系统中最重要的初级生产者，在水域生态健康，物质循环和能量流动中起着极为重要的作用。其种群变化和初级生产量能够通过上行效应对高营养级别的生物产生很大的影响，直接或间接影响水生生态系统的结构和功能。开展抗生素影响藻类群落的研究有助于深入理解污染干扰水域生态系统的机制。本研究选择在水环境检出率较高的两种抗生素四环素和环丙沙星，以来源于三个不同水域生态系统的藻类群落作为研究对象，探究环境相关浓度（1μg/L,100μg/L,10000μg/L）抗生素胁迫下藻类种群结构的变化，并在此基础上以小球藻为试验材料，从藻际菌群角度探究这两种抗生素影响藻类生长的机制。研究结果如下： （1）来源于三个采样地的藻类初始群落在丰度和结构上都具有明显差异，但是暴露于两种抗生素后有相同的趋势。不同浓度的四环素和环丙沙星均增加了藻类群落丰度，降低了藻类多样性，这一趋势与抗生素浓度呈正相关。另外，在群落的结构组成上，硅藻门和蓝藻门表现出对两种抗生素的高度敏感性，随抗生素浓度的增大其丰度不断降低。与之相反，抗生素对绿藻门生长具有促进作用，在抗生素压力下，绿藻门丰度不断上升，逐渐取代硅藻门和蓝藻门，成为绝对优势藻门。高浓度抗生素组的小球藻丰度比对照组高2~3个数量级。 （2）藻类群落的改变与藻类初始群落结构、两种抗生素浓度和处理时间有关。四环素和环丙沙星显著改变了藻类群落组成，且群落间差异性随抗生素浓度和处理时间的增加而增大。 （3）四环素和环丙沙星显著促进了有菌小球藻的生长而对无菌小球藻生长几乎无影响，说明抗生素促小球藻生长的机制不是直接的提供营养而是和藻际菌群有关。 （4）小球藻对细菌种类的招募具有选择性从而形成宿主特异性的藻际菌群。四环素和环丙沙星显著降低了小球藻藻际菌群的丰度，并对多样性也有负面作用。小球藻藻际菌群的这些变化可能引起小球藻可直接利用的营养物质增多，也可能增加藻细胞表面的有效辐射，从而促进了小球藻的生长。抗生素压力下，蓝藻门的Chloroplast目种类丰度升高成为优势类群，这类自养原核细菌可以通过光合作用为小球藻的大量繁殖提供有机质和氧气；γ变形菌纲种类数量增加，这类细菌存在大量的ABC转运体和TAP转运体，能够清除藻际环境中的活性氧和含氮代谢产物，对小球藻的生长具有促进作用。尽管在无抗生素压力下拟杆菌门和α变形菌纲的种类在小球藻的藻际环境中有较高丰度，但藻-菌共生关系不密切，不属于小球藻的绝对优势细菌，当受到外源抗生素的胁迫时，它们的丰度显著下降。
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