福建东吾洋海域海水和沉积物菌群结构及其与环境因子相关性

福建东吾洋海域是我国刺参(Apostichopus japonicus)吊笼养殖的核心产区，但目前该地区的水域环境现状和环境菌群结构相关研究匮乏。本研究以东吾洋海域东安、马坑、雷江和沙湾4个主要养殖区域为对象，完成了海参养殖高峰期1月的水质环境因子调查和评价分析，采用高通量测序方法完成了水体和沉积物菌群多样性和差异特征菌群分析，解析了环境因子与菌群结构相关性。结果表明，马坑海域的富营养化指数为21.60，属于严重富营养化；东安和雷江海域属于重度富营养，只有沙湾海域处于中度富营养的水平。东安和沙湾海域水质属于轻度有机污染，而马坑和雷江海域属于中度有机污染。高通量测序共获得1 520个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs)，归属于28门、57纲、163目、322科、581属。菌群结构多样性分析表明，各区域沉积物的菌群多样性水平均显著高于相应海域水体菌群多样性，且具有较强的空间异质性。沙湾海域环境菌群多样性与丰度最高。PCoA分析表明，沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著，水体交换和海域位置对其水体和沉积物菌群结构的影响较大。具有潜在致病性的弧菌科(Vibrionaceae)在所有水体和沉积物样本中均为优势种类之一。对水体样品和沉积物样品的LEFSe (line discriminant analysis effect size)分析筛选到处于不同分类水平的74个特异菌群。基因功能的预测和COG分类统计表明，水体与沉积物样品在12个代谢途径上存在显著差异(P<0.05)。对4个海区的水体菌群LEFSe分析筛选到处于不同分类水平的30个特异菌群。水体的菌群与环境因子的RDA分析揭示，温度、溶氧、叶绿素a浓度是影响不同海域水体菌群结构的主要环境因子，相关研究将为福建刺参养殖管理提供基础数据和科学参考。     

对虾肝胰腺坏死病副溶血弧菌双重微流控荧光定量PCR快速检测技术的建立与应用

急性肝胰腺坏死病(AHPND)是对虾养殖过程中最常见、最严重的疾病,给对虾养殖造成重大经济损失。AHPND病原种类多、基因型复杂,现有的针对不同病原的检测技术目标导向较弱、检测成本高、时间消耗长,对虾健康养殖亟待开发AHPND的精准快速诊断技术。本研究针对AHPND病原体携带编码一种二元毒素pirA和pirB大型质粒的遗传共性,基于pirA和pirB基因设计特异性引物并建立微流控荧光定量PCR检测方法。该方法对致病基因pirA和pirB特异性强、灵敏度高,最低检测限分别为5.43×100和4.31×101 copies/μL,样品平均检测时间为26 min左右。为进一步评估该方法在实际应用中的准确性,以含有pirA和pirB毒性质粒的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)进行人工感染实验。结果表明,感染后的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)鳃丝、肝胰腺、肠道和肌肉等组织随时间的推迟均能检测到pirA和pirB;从感染2 h的结果来看,pirB比pirA检出率更高。此外,致病因子pirA和pirB比toxR的检出率更高,更适合对AHPND致病原的检测。本研究建立的微流控荧光定量PCR检测的方法具有快速、灵敏、高通量、污染少、现场检测、一体化集成等优点。该技术不仅适用于实验室,更符合养殖基层的现场快速检测需求,为及早认知疾病发生风险和病害精准防控提供了新的技术手段与理论支撑。     

弯曲杆菌16S rRNA基因质粒DNA标准物质的研制

弯曲杆菌引起的食源性胃肠道疾病是21世纪人类面临的一项严重经济和公共卫生负担。当前国内外进行的弯曲杆菌属分子生物学检测方法研究的靶基因均为16S rRNA基因。为满足检测试剂标准化需求,制备了候选弯曲杆菌16S rRNA基因质粒DNA标准物质,经均匀性和稳定性检验,证实其于-20℃保存12个月,4℃短期保存8 d,反复冻融30次后依然稳定。对候选标准物质采用微滴式数字PCR (ddPCR)方法,联合8家实验室进行联合定值,对不确定度进行量化、合成,确定了标准物质的扩展不确定度。最终确定弯曲杆菌16S rRNA质粒DNA标准物质标准值为4.95×10³ copies/μL,扩展不确定度(k=2)为0.47×10³ copies/μL。临床试用结果表明,该产品具有良好的均匀性和稳定性。该标准物质的研制,为我国弯曲杆菌分子生物学检测试剂的标准化奠定了基础。