不同地区稻虾综合种养系统的微生物群落结构分析

为研究不同地区稻虾综合种养系统的环境及克氏原螯虾肠道的细菌群落结构差异，为改进不同地区稻虾综合养殖策略提供依据，采用Illumina Miseq高通量测序技术，研究了武汉、永州和韶关地区稻田养殖克氏原螯虾的水体、底泥及虾肠道细菌群落结构，并对水体、肠道菌群与环境因子之间的关系进行了分析。结果显示，武汉地区稻虾综合种养系统的水体、底泥及克氏原螯虾肠道细菌群落的多样性均大于永州地区和韶关地区。武汉地区的稻虾综合种养系统的水体及底泥的细菌群落结构与永州地区和韶关地区均相似，其中水体的优势菌门均为放线菌门、蓝细菌门、变形菌门和拟杆菌门；底泥的优势菌门均为变形菌门。武汉地区的克氏原螯虾肠道的优势菌门为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门；优势菌属为柠檬酸杆菌属(Citrobacter,10.85%)、气单胞菌属(Aeromonas,9.88%)和[Anaerorhabdus]＿furcosa＿group (8.43%)等。永州地区的克氏原螯虾肠道的优势菌门为厚壁菌门和放线菌门；优势菌属为ZOR0006 (9.78%)、拟杆菌属(Bacteroides,5.41%)和[Anaerorhabdus]＿fur...     

育肥饲料中虾青素含量对雄性中华绒螯蟹肠道和鳃部可培养优势细菌数量和组成的影响

在育肥饲料中添加虾青素会影响中华绒螫蟹肠道及鳃内的可培养优势菌群以及机体的免疫力,本实验旨在探讨饲料中虾青素含量及养殖水体对其肠道和鳃部菌群的影响。采用不同虾青素含量的饲料(0.00、26.60、41.62、81.37和75.35 mg/kg,分别对应饲料1#~5#)对雄性中华绒螫蟹进行育肥70 d后,利用基础培养基和选择性培养基对其肠道、鳃及养殖水体中的细菌进行传统分离和纯化,所得菌株进行16S rRNA测序,再进行同源性分析后做系统进化树。结果发现,在分离获得的106株细菌(登录号:KU570293~KU570368,KU570370,KU570372~KU570383,KU601302~KU6013 16,KU720553)中,92株为优势菌株,其中,肠道、鳃部和水体各29、32和31株。肠道中的可培养优势细菌属于柠檬酸杆菌属、假单胞菌属和气单胞菌属;而鳃中可培养优势细菌属于柠檬酸杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属和气单胞菌属;养殖水体中可培养优势细菌属于芽孢杆菌属、气单胞菌属、柠檬酸杆菌属、假单胞菌属和黄杆菌属。饲料2#组肠道中可培养细菌总数最高(1.06×10~8cfu/g);饲料5#肠道中的潜在致病菌数量最低,但其可培养细菌总数显著高于其他饲料组;饲料3#组肠道和鳃中潜在致病菌数量相对较高。研究表明,饲料中添加不同含量的虾青素能够显著影响雄性中华绒螫蟹肠道和鳃中的菌群构成,但对水体中可培养细菌数量无显著影响。本研究首次对投喂不同含量虾青素饲料的育肥期雄性中华绒螫蟹肠道、鳃及养殖水体可培养的优势细菌数量和组成进行分析,探究了饲料中虾青素含量以及养殖水体与蟹肠道内可培养细菌之间的联系,为中华绒螫蟹营养免疫和菌群调控提供了理论基础。     

应用高通量测序技术分析拟穴青蟹肠道及其养殖环境菌群结构

采用基于Illumina Hi Seq测序平台的高通量测序技术,对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)肠道及其养殖池塘水体、底泥中细菌种类及丰度进行了研究。测序结果显示,3个样品共获得有效序列234575条,可聚类于2812个分类操作单元(OTUs),归属于拟穴青蟹肠道、养殖水体、池塘底泥样品的操作分类单元(OTU)个数分别为453、706和2547,其中有184个OTU均能在3个样品中检测到,在青蟹肠道和养殖水体、青蟹肠道和池塘底泥中分别检测到197和309个共有OTU。物种注释结果显示,拟穴青蟹肠道中优势细菌种类为变形菌门(Proteobacteria)(39.96%)、柔膜菌门(Tenericutes)(23.09%)和厚壁菌门(Firmicutes)(16.58%);养殖水体中优势细菌种类为变形菌门(63.02%)、放线菌门(Actinobacteria)(24.96%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(8.41%);池塘底泥中优势细菌种类为变形菌门(75.23%)、拟杆菌门(5.72%)和放线菌门(3.83%)。此外,对各样品中丰度最高的前10位OTU分析显示,不同样品中占优势地位的10种细菌在数据库(SILVA)缺乏相关已知序列,并且各样品中的优势细菌种类完全不同。实验结果表明拟穴青蟹肠道与其池塘养殖环境中菌群结构存在着密切的相关性,但肠道菌群同时具有一定的独立性,其优势细菌种类与养殖环境中优势细菌种类无关。本研究旨在为拟穴青蟹健康养殖和微生态调控提供实验依据。     

健康养殖南美白对虾肠道细菌的抗菌活性

用双层琼脂扩散法检测从健康养殖南美白对虾肠道内分离出的111株菌对8株病原菌的抗菌活性。结果表明:111株菌对白假丝酵母菌,非01群霍乱弧菌,嗜水气单胞菌指示菌无抗菌活性,48.6%的菌株对余下的5株指示菌有抗菌活性,其中气单胞菌属和发光杆菌属对荧光假单胞菌与金黄色葡萄球菌的抑制性最强。各菌属中以气单胞菌属,发光杆菌属的抗菌谱最广,弧菌属、肠杆菌科、黄单胞菌属、芽孢杆菌属、小球菌属次之。土壤杆菌属、棒状杆菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、假单胞菌属和色杆菌属则没有抗菌活性。     

长毛对虾海水养殖环境以及虾肠道微生物群落结构研究

为了研究长毛对虾养殖环境以及对虾肠道微生物种群结构的特征,实验分别采集养殖区进水口水体、养殖池底泥、养殖池水体以及长毛对虾肠道样品,采用构建16S rRNA基因克隆文库的方法对不同样品间的微生物群落组成进行了研究。结果表明,4组样品中共获得621条序列,操作分类单元(OTU)总数达212个,表明养殖环境微生物群落结构具有高度的多样性。从遗传进化树分析发现,进水口水体中细菌优势种群为蓝细菌(53.97%)、α-变形杆菌(13.76%)和γ-变形杆菌(10.58%);养殖池水体细菌优势种群为蓝细菌(33.55%)、γ-变形杆菌(14.84%)、厚壁菌(14.19%)、拟杆菌(12.26%)和α-变形杆菌(9.68%);养殖池底泥细菌优势种群大部分属于厚壁细菌(79.12%);对虾肠道细菌优势种群为厚壁细菌(75.79%)、梭杆菌(13.68%)和γ-变形杆菌(10.53%)。在目分类水平上,养殖池底泥、养殖池水体和对虾肠道中芽孢杆菌占有较高的比例,分别占克隆数的69.78%、13.55%和72.63%;进水口水体和养殖池水体中红细菌的比例较高,分别占克隆数的10.05%和9.68%。本研究分析了养殖环境以及对虾肠道微生物的群落结构,揭示微生物从水源到对虾肠道内的演替规律。总体上,本养殖系统微生物群落结构良好,但在养殖池水体和对虾肠道中也检测到黄杆菌类群和少量的弧菌。本研究有助于了解养殖环境对于对虾肠道微生物组成的影响,并为长毛对虾病害的预防提供参考。     

南美白对虾肠道细菌菌群分析

对健康养殖南美白对虾胃、肝胰腺、肠道、肌肉中的需氧菌群进行研究。结果表明:胃、肝胰腺、肠道、肌肉中的异氧细菌总菌数分别为5.3×105~6.5×107cfu/g、6.6×105~5.2×106cfu/g、1.4×108~4.5×109cfu/g和1.0×104~1.1×105cfu/g。对从其肠道中分离出来的111株菌株进行属(科)的鉴定。这些菌株分属于13个属(科),发光杆菌属、弧菌属、气单胞菌属、肠杆菌科、黄单胞菌属、土壤杆菌属、芽孢杆菌属、棒状杆菌属、小球菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、假单胞菌属和色杆菌属,还有一株未鉴定的革兰阳性菌。其中优势菌为发光杆菌属、弧菌属,气单胞菌属、肠杆菌科、黄单胞菌属,次优势菌为土壤杆菌属、芽孢杆菌属、棒状杆菌属、小球菌属。     

基于16S rRNA高通量测序的长江口日本鳗鲡幼体肠道微生物群落研究

为了解长江口日本鳗鲡(Anguilla japonica)幼体肠道微生物的结构特点和多样性组成,探索其潜在功能，采用MiSeq 16S rRNA高通量测序技术对2022年1―4月每月VA期和VB期2个发育时期的肠道样本进行微生物测序,分析了肠道微生物的OTU数量、菌群组成、丰度及Alpha多样性,并预测其功能。8个样本共测得1467个OTU,每个样本平均396个。共鉴定出51门、140纲、286目、414科、643属、959种,每个样本平均包含26门和229属,并表现出随月份递增而门数和属数明显减少的现象。在门水平上,以变形菌门(Proteobacteria)(81.33%)和拟杆菌门(Bacteroidota)(10.61%)为优势菌群。在属水平上,主要由嗜冷杆菌属(Psychrobacter)(35.10%)、假单胞菌属(Pseudomonas)(16.75%)、黄杆菌属(Flavobacterium)(7.99%)、无色杆菌属(Achromobacter)(4.82%)、希瓦氏菌属(Shewanella)(4.21%)等组成,显示了一组与其他鱼类不同的肠道微生物群落。1月组的肠道...     

投喂鲍内脏多糖对罗非鱼肠道菌群结构的影响

利用PCR-DGGE和Illumina测序技术研究了罗非鱼(Oreochromisniloticus)肠道菌群结构及饲喂鲍内脏多糖后罗非鱼肠道菌群的动态变化。在罗非鱼肠道中检测到13个门的细菌,其中梭杆菌门(Fusobacteria,77.84%)为优势菌门,拟杆菌门(Bacteroidetes, 8.59%)、衣原体门(Chlamydiae, 6.18%)、变形菌门(Proteobacteria, 5.84%)和放线菌门(Actinobacteria, 1.20%)为次优势菌门,还检测到Saccharibacteria等8个菌门和一些未知类群。在属的水平上,优势菌属为鲸杆菌属(Cetobacterium)、Neochlamydia、邻单胞菌属(Plesiomonas)和不动杆菌属(Acinetobacter),分别占77.84%、5.796%、2.64%和1.13%,还有一个紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)的未知属,占8.29%。此外还有分枝杆菌属(Mycobacterium)等6个菌属和一些未知属。投喂添加鲍多糖的饲料对罗非鱼肠道微生物的构成造成了明显影响,饲喂鲍多糖的处理组和饲喂普通饲料的对照组样品分别聚为两大类。投喂添加鲍多糖饲料后,放线菌门、Saccharibacteria、疣微菌门和TM6_Dependentiae的丰度显著下调;在属的水平上,邻单胞菌属、鲸杆菌属的丰度上调;Neochlamydia、不动杆菌属、分枝杆菌属、Alsobacter、Aquicella、假单胞菌属、气单胞菌属、Alpinimonas等属的丰度下调。其中分枝杆菌属、Alsobacter、Aquicella和邻单胞菌属的丰度与对照差异显著(P0.05)。在种水平上,一些潜在致病菌,如鲍曼不动杆菌(Acinetobabacterbaumannii)、龟分枝杆菌(Mycobacteriumabscessus)、Aeromonas sharmana、耐酪酸冢村菌(Tsukamurella tyrosinosolvens)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等的丰度下调,其中龟分枝杆菌和耐酪酸冢村菌与对照差异显著(P0.05),而鲸杆菌属等有益菌的丰度上调。本研究从肠道微生物的角度来研究鲍内脏多糖对宿主的影响,为海洋生物活性物质的功效评价提供了新思路,也为鲍内脏活性物质的开发利用、益生元的研制等奠定理论基础。     

尼罗罗非鱼肠道及养殖环境中菌群结构与链球菌病的相关性

为研究尼罗罗非鱼肠道和池塘养殖环境中菌群结构变化与链球菌病暴发的相关性,实验采用16S r DNA高通量测序方法对比分析发病和健康池塘水体、底泥和尼罗罗非鱼肠道菌群的结构特征。结果显示,底泥中微生物多样性最高,水体和肠道中微生物多样性次之;肠道菌群与水体中菌群的相似性较高,而与底泥中菌群相似性较低;发病组的尼罗罗非鱼肠道和池塘底泥中微生物的多样性均低于健康组,而发病组池塘水体中微生物多样性高于健康组。OTU聚类分析发现,发病与健康尼罗罗非鱼肠道微生物差异极显著,大部分健康尼罗罗非鱼肠道微生物样品单独聚为一支。菌群结构组成分析结果表明,虽然发病组和健康组水体或底泥中优势菌群结构组成的差异较小,但在非优势菌群中存在一定差异,发病组水体中变形菌门和梭杆菌门的比例显著高于健康组水体,疣微菌门和浮霉菌门的丰度显著低于健康组水体;发病组池塘底泥中厌氧粘细菌属、甲烷丝菌属和枝芽孢菌属等具有降解有机质和生态修复功能,菌群的丰度显著低于健康组底泥,而具有致病能力的曼氏杆菌属丰度却显著高于健康组底泥。发病组尼罗罗非鱼肠道菌群中链球菌属、分枝杆菌属和曼氏杆菌属等致病菌群的丰度显著高于健康组尼罗罗非鱼肠道,而乳球菌属、鲸杆菌属和红球菌属等益生菌的丰度显著低于健康尼罗罗非鱼肠道。无乳链球菌普遍存在于发病和健康养殖环境,以及尼罗罗非鱼肠道中,无乳链球菌的丰度在发病和健康养殖环境之间无显著差异,但其在发病尼罗罗非鱼肠道中的丰度要显著高于健康组。研究表明,尼罗罗非鱼链球菌病发病池塘水体和底泥中有益菌丰度降低和致病菌丰度的升高反映其养殖环境出现恶化,尼罗罗非鱼链球菌病的暴发与肠道微生态平衡破坏后无乳链球菌丰度增加密切相关,但肠道中无乳链球菌丰度的剧增与养殖水体和底泥中该病原菌的丰度水平之间并无直接关联。     

2种活菌饲料对金鲫幼鱼肠道及水体微生态的影响

研究了2种活菌饲料对金鲫幼鱼肠道及水体菌群结构的影响,并分析了饲料、水体及肠道菌群进化关系。选取270尾规格整齐、体质健壮,平均体质量(8.49±0.26)g的金鲫幼鱼,利用嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌制备2种活菌饲料,以基础饲料为对照组A,基础饲料添加复合菌液为试验组B,复合菌液发酵基础饲料为试验组C,于室内循环水养殖系统中进行饲养试验。8周的饲养表明,与A组相比,摄食B组饲料的鱼,质量增加率显著提高5.15%(P0.05);摄食C组饲料的鱼,质量增加率显著降低3.44%(P0.05);养殖末期试验组水体中多核杆菌属、微小杆菌属等相对丰度明显增加(P0.05),黄杆菌属等相对丰度明显降低(P0.05),B组水体菌群物种丰度降低,多样性无明显变化,C组水体菌群物种丰度和多样性均明显降低;养殖末期B组试验鱼肠道菌群中气单胞菌属相对丰度明显降低(P0.05),微小杆菌属、柠檬酸杆菌属等相对丰度显著增加(P0.05),菌群多样性变高,物种丰度无明显变化;C组试验鱼肠道菌群中不动杆菌属、假单胞菌属等几乎消失,气单胞菌属、微小杆菌属、柠檬酸杆菌属等占绝对优势地位,菌群结构趋于简化。     

池塘和工厂化养殖牙鲆肠道菌群结构的比较分析

为研究池塘和工厂化养殖条件下牙鲆肠道菌群结构差异及其与饵料、水环境、底质等的关系,采用MiSeq高通量测序技术和生物信息学分析手段,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)肠道、养殖水体、饵料和池塘底泥等7个样品的16s rRNA基因测序文库,分析了不同样品中菌群组成和生物多样性。结果表明：池塘养殖牙鲆肠道（B1）中以厚壁菌门（30.49%）、变形菌门（19.16%）和梭杆菌门（11.11%）为主,其中芽孢杆菌属（27.66%）占绝对优势,弧菌属（0.16%）丰度最小;工厂化养殖牙鲆肠道（B5）中以变形菌门（44.31%）、厚壁菌门（11.57%）和放线菌门（4.79%）为主,其中不动杆菌属（10.37%）丰度最大,弧菌属（4.05%）相对B1中丰度较高。牙鲆肠道优势菌群主要与营养代谢调节相关,同时有益微生物和有害微生物也是肠道菌群的重要组成部分。差异性和系统进化分析表明两种养殖条件下牙鲆肠道菌群结构与饵料中菌群关系密切,此外受养殖水环境中菌群影响较大。研究结果将为今后牙鲆养殖专用高效微生态制剂的研制和养殖环境微生态调控技术构建提供理论依据。     

Patterns of oxygen production and consumption in intensively managed marine shrimp ponds

Abstract. Temporal trends were determined for primary production and respiration in marine shrimp ponds. Dissolved oxygen concentration (DO) and water temperature were monitored in four marine shrimp, Penaeus vannamei Boone and P. monodon Fabricius , ponds during the grow-out. Wind speed was also measured. Pond production and respiration were estimated based on DO curves. Trend analysis revealed a significant decline in pond net production during grow-out. Ponds were autotrophic at the start of grow-out but heterotrophic at the end. Pond respiration, adjusted for water temperature, increased during grow-out. Temporal trends in pond gross production appeared to be influenced by seasonal patterns in solar radiation intensity. Pond sediments and water column were the chief consumers of oxygen in the pond, accounting for 51% and 45%, respectively, of the total pond oxygen consumed. Despite showing a marked increase during grow-out, shrimp respiration rate was of relatively minor importance in the pond oxygen budget. Pond management strategies to maintain positive pond net production and to mitigate the impact of sediment respiration on pond DO were recommended.     

凡纳滨对虾养殖环境及肠道微生物群落特征分析

为探究凡纳滨对虾养殖过程中其肠道和养殖环境微生物群落的结构及变化，本实验采用Illumina MiSeq测序平台，基于16S rRNA基因的测序结果，对46和86 d虾龄的凡纳滨对虾肠道以及养殖水样、底泥中的微生物群落进行分析。结果显示，86 d时微生物Shannon-Wiener多样性指数显著高于46 d，水样中的Shannon-Wiener指数显著低于底泥和凡纳滨对虾肠道；有35个门、70个纲、152个目、274个科以及420个属在水样、底泥和虾肠道中均能检测到，其中虾肠道和底泥间共有菌类较水样中更多。微生物群落随养殖时间增加发生变化，46与86 d的差异性门类为放线菌门、绿菌门、丝状杆菌门、浮霉状菌门和TM6，相对丰度随时间增加而增高。水样、底泥和虾肠道中有相对固定的优势菌群，在水样、底泥和虾肠道中主要的门类均为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门，优势纲类为α变形菌纲、β变形菌纲以及放线菌纲，除此以外，虾肠道与底泥共有的优势纲为δ变形菌纲、γ变形菌纲以及芽单胞菌纲；从目、科、属的分类水平上看，水样、底泥和虾肠道中菌类相对丰度各异，鲜有明显重叠的优势菌类，在水样、底泥和虾肠道中均为一种未分类的属占优势地位，水样中优势属为hgcI_clade，底泥和虾肠道中优势属为Ambiguous_taxa。研究结果进一步解释了虾肠道和环境微生物群落结构之间的相关性以及随虾龄增长呈现的差异性。     

池塘养殖仿刺参(Apostichopus japonicus)肠含物、附着基和底泥中的菌群结构及其相关性

2014年10月,利用 PCR-DGGE 技术分析了标准化养殖池塘中仿刺参(Apostichopus japonicus)肠含物及附着基和底泥中细菌的菌群结构及其相关性。结果显示,仿刺参肠含物、附着基、底泥中细菌多样性较高,分别平均获得30.00±1.00、15.33±1.70、21.67±2.62条带,肠含物中细菌种类数显著高于附着基和底泥。聚类分析和戴斯系数表明,不同池塘的仿刺参肠含物样本单独聚为一支,相似性达到0.785,附着基和底泥样品聚为一支,平均相似性达到0.532。不同样品 DGGE 图谱中20条优势条带的切割、克隆、测序,共获得了20条细菌序列,表明肠含物细菌种类以聚球藻属(Synechococcus sp.)、脱硫杆菌属(Desulfobacterium)、脱硫叠球菌属(Desulfosarcina sp.)、极地杆菌属(Polaribacter)、Algibacter sp.为主,附着基中主要以 Robiginitalea sp.和 Silicibacter sp.为主,底泥样品中主要以假单胞菌属(Proteobacterium）、噬胞菌属(Cytophaga）、Desulfosarcina sp.为主,肠含物中细菌特有种类的分离与鉴定为仿刺参养殖潜在益生菌的开发提供基础数据。     

对虾工厂化养殖和土池养殖溶解氧消耗研究

对工厂化养殖凡纳滨对虾和土池养殖中国对虾过程中的各耗氧因子进行了研究。结果表明，在中国对虾的土池养殖环境中，对虾耗氧量、水柱和底质耗氧量分别占总耗氧量的3．749／6、17．359／6和78．919／6；在凡纳滨对虾的工厂化养殖环境中，对虾耗氧量占总耗氧的72．679／6，水柱耗氧占27．339／6。在对虾的工厂化养殖中，对虾耗氧是最大的耗氧因子；而土池养殖后期，底质耗氧是主要耗氧因子。     

应用高通量测序技术分析大菱鲆幼鱼肠道及其养殖环境的微生物群落结构

采用基于Illumina测序平台的高通量测序技术,对大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼肠道及其养殖水体、生物饵料中细菌种类及丰度进行研究。测序结果显示,养殖水体、生物饵料和大菱鲆幼鱼肠道等19个样品共获得有效序列547621条,可聚类于3771个可分类操作单元(OTUs),归属于养殖水体、生物饵料、健康幼鱼和发病幼鱼的操作分类单元(OTU)个数分别为3038、1090、87和777,其中,健康幼鱼与生物饵料、健康幼鱼与养殖水体特有的OTU个数分别为57和0,发病幼鱼与生物饵料、发病幼鱼与养殖水体特有的OTU个数分别为481和31。表明幼鱼肠道微生物多样性与生物饵料密切相关。根据细菌注释结果,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)在大菱鲆幼鱼肠道中占优势地位,其中,健康幼鱼肠道微生物共聚类为8个门,发病幼鱼的肠道微生物可聚类为19个门。与健康幼鱼相比,发病幼鱼肠道门水平上的3种主要优势菌群落结构出现失衡。此外,对各样品中丰度最高的100位OTU分析显示,幼鱼肠道优势菌种类与生物饵料中的优势菌种类密切相关,而每个发病幼鱼肠道优势菌种类具有一定的独立性。本研究旨在为大菱鲆健康养殖和微生态调控提供实验依据。     

Bacterial flora in the digestive tract of prawns, Penaeus japonicus Bate

Bacterial flora in the gut of wild cultured prawns, Penaeus japonicus Bate, were investigated and the isolated strains were classified to genera. The flora in the water and mud environment which the prawn inhabits were also investigated. In the water of the prawn culture tank, the highest bacterial number was counted in the zoea stages (1.8 × 10⁵ /ml) and the numbers decreased from the end of the mysis stage to the postlarval stage.Few differences in composition were observed between the two populations. In the digestive tract of the zoea, Vibrio spp. were the dominant genera. In the adult stage, Pseudomonas spp. were the most abundant in the flora of the digestive tract of prawns cultured for 126 days. One prawn that grew poorly had large numbers of the Aeromonas and Vibrio groups in the digestive tract. In the digestive tract of wild prawns, the Pseudomonas group was the dominant bacterial population.