粪肥施用农田土壤抗生素抗性基因扩散机制及控制对策的任务书.docx

粪肥施用农田土壤抗生素抗性基因扩散机制及控制对策的任务书
任务书
题目：粪肥施用农田土壤抗生素抗性基因扩散机制及控制对策
一、研究背景及意义
随着人口增长和经济发展，农业生产对抗生素的需求不断增加。抗生素的广泛使用不仅对人类健康产生了严重的影响，也加速了抗生素耐药菌株的扩散和基因的转移。尤其对于畜禽养殖业中的粪便肥料，由于其中的细菌含量巨大，含有大量的抗生素抗性基因，所以其施用对土壤中的抗生素抗性基因扩散起着极为重要的作用。因此，探究粪肥施用对土壤中抗生素抗性基因的扩散机制及其控制对策具有重要的理论意义和实践意义。
二、研究内容和方法
本研究将着重深入探究粪肥施用对土壤中抗生素抗性基因扩散的机制，同时寻找针对此问题的控制对策。具体研究内容包括：
（1）粪肥施用对土壤中抗生素抗性基因的影响机制。定量测定粪肥中的抗生素抗性细菌和抗生素抗性基因的含量，分析粪肥施用后对土壤中抗生素抗性基因扩散的影响，探究其影响机制。
（2）优化农田施肥模式。根据实验结果，提出优化农田施肥模式的建议，根据土壤类型、作物品种、生产周期等因素，制定针对性更强的施肥方案。
（3）基于细菌转移的控制策略。以土壤细菌为研究对象，通过转移实验和相应的控制措施，探究抗生素抗性基因在细菌中的转移规律，寻找有效的控制策略。
（4）基于生态控制的策略。探究生态控制策略对土壤中抗生素抗性基因的影响，发现生态控制的优势和不足。
研究方法主要包括实验方法和文献方法。实验方法包括野外调查、样品采集、分子生物学、微生物学等实验操作。文献方法则包括着重关注抗生素抗性细菌和抗性基因在土壤中的检测方法、研究进展、相关方案等。
三、研究计划和进度安排
（1）2021年11月-12月：完成文献调研、实验方法的规划及现场调研准备。
（2）2022年1月-3月：进行现场实验，样品采集和处理，完成对原始数据的处理及初步分析。
（3）2022年4月-6月：系统分析实验数据，总结抗生素抗性基因的扩散机制及相关控制策略。
（4）2022年7月-9月：进行论文编写，完成研究报告。
四、研究预计成果
（1）探究粪肥施用对土壤中抗生素抗性基因扩散的机制，对农业生产领域具有重要的理论意义和为对抗生素抗性基因扩散提供参考。
（2）针对问题，提出了较为实用的控制策略，为实际生产生态系统的优化提供了参考建议。
（3）发表1-2篇SCI论文，并以此为基础，进一步申请国家垂直科技项目资助。
五、主要参考文献
（1）PrudenA，PeiR，StorteboomH，WalkerR（2006）：Reachingintoenvironmentalantibioticresistomes.Science，311（5765）：374–377.
（2）IngerslevF，Halling-SørensenB（2000）：Biologicaleffectsofwidelyusedorganiccontaminantsinspikedandcontrolsediments.EnvironToxicolChem，19：346–352.
（3）KnappC，DolfingJ，EhlertP，GrahamDetal.（2010）：Thefeasibilityofusingquorumsensinginhibitorstomanipulatemicrobialcommunitiesinvolvedinmembranebiofouling.Biofouling，26：1–12.
（4）GazeW，KroneSM，LarssonDG，LiXZetal.（2013）：Factorsinfluencingthehorizontaltransferofantibioticresistancegenesinagriculture.EnvironHealthPerspect，121（2）：165–172.
（5）KristianssonE，FickJ，JanzonA，GrabicRetal.（2011）：Pyrosequencingofantibiotic-contaminatedriversedimentsrevealshighlevelsofresistanceandgenetransferelements.PLoSONE，6（2）：e17038.