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鱼鸭混养塘是珠三角典型养殖模式,是一个典型的具有抗性基因共选择条件的热点环境。为了促进畜禽生长并防治畜禽和水产养殖生物疾病,抗生素被广泛用作饲料添加剂和兽药。被用于畜禽养殖的药物,只有部分能被代谢利用,大部分的药物及其诱导出来的耐药基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)都随着畜禽的粪便,尿液等排出体外,造成周边土壤、河流和水产养殖等环境中抗性基因污染十分严重。环境和畜禽水产养殖动物中存在的大量抗性基因可能会通过食物链对人类健康造成潜在危害。针对环境中抗性基因污染水平的增加,在研究残留抗生素的选择压力的同时,也有必要考虑粪便污染。因此,对综合养殖环境中抗性基因丰度的动态变化以及传播和分布的研究显得十分必要,这将为全面了解抗性基因离开热点环境进入大环境的环境行为、生态风险和健康危害提供基础数据。本研究主要以鸭粪、头孢噻肟钠、砷为胁迫因子,设计胁迫水平和胁迫组合,动态模拟建立小型鱼鸭混养塘体系,分别为对照缸,单一投加鸭粪缸,鸭粪+头孢噻肟钠缸,鸭粪+砷缸和鸭粪+头孢噻肟钠+砷缸,实验周期持续100天。以鱼缸中水样、生物膜样和鱼肠道样本为研究对象。通过定性PCR和实时定量聚合酶链式反应q PCR技术检测鱼缸体系中抗性基因的多样性和相对丰度,比较分析鸭粪或外加头孢噻肟钠和砷对抗性基因的影响,从而探究胁迫条件下抗性基因的传播途径和分布规律。借助16S r DNA高通量测序技术,对鱼缸系统中的菌群结构进行了检测,分析不同胁迫条件下的菌群效应。本文的研究结果表明,鸭鱼综合养殖模式促进了耐药基因的传播,鸭粪是水产养殖环境中抗性基因的潜在来源。鸭粪的投加造成了鱼缸中抗性基因的多样性和丰度的增长,在投加鸭粪鱼缸中同时检测到四环素抗性基因(tet A,tet C,tet G,tet M,tet O,tet X),磺胺类抗性基因(sul1,sul2),头孢类抗性基因(MOX,FOX,DHA,CIT,TEM,EBC)和砷抗性基因(ars B,ars C),其中四环素类抗性基因为优势抗性基因,其总相对丰度比其他三类抗性基因高出1～2个数量级,比其他三类抗性基因更敏感容易被诱导进化。此外,鸭粪联合胁迫因子暴露缸中抗性基因总相对丰度高出对照缸4～5个数量级,高出鸭粪缸1～2个数量级,头孢噻肟钠对抗性基因进化的诱导作用大于砷,并且在低浓度胁迫下,头孢噻肟钠和砷共胁迫对抗性基因诱导作用大于单一胁迫作用。鱼缸体系中粪源抗性基因优先从水扩散到生物膜,再到鱼肠道中,然而,胁迫因子的投加改变抗性基因的传播和分布,其中头孢噻肟和砷的共同胁迫下显著促进了抗性基因向鱼肠道中的传播。抗生素和砷胁迫下还加速了抗性基因在肠道中的富集,富集倍数为:鸭粪+头孢噻肟钠缸(0.35～7.25)>鸭粪+头孢噻肟钠+砷缸(0.46～5.78)>鸭粪+砷缸(0.41～5.30)>鸭粪缸(0.05～0.6)>对照缸(0.02～0.12)。菌群结构分析显示,对照缸鱼肠中主要以变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria)为优势菌,鸭粪、头孢噻肟钠和砷胁迫改变了鱼缸体系中菌群结构和增加了物种的丰富度,其中,不同缸鱼肠道中物种丰富度OUT数量顺序为:鸭粪+头孢噻肟钠+砷缸(372)>鸭粪+头孢噻肟钠缸(365)>鸭粪+砷缸(351)>鸭粪缸(328)>对照缸(102)。此外,相关性分析显示鱼肠中sul1、tet A、tet M、tet X、ars B、MOX、TEM和int I1之间存在显著相关性(P<0.05或P<0.01),表明鱼肠道抗性基因有潜在的传播风险。