裙带菜配子体与孢子体的附生微生物群落组成分析

裙带菜(Undaria pinnatifida)是一种重要的大型褐藻,具有较高的经济和食用价值。藻类的附生微生物既能通过代谢产物调控宿主藻类的生长发育,特定条件下又可能导致病害。了解裙带菜附生微生物群落组成对研究裙带菜与附生微生物间的相互作用、种质资源的有效保存以及防治藻类病害等有重要意义。现有研究大多集中于海带和紫菜,关于裙带菜的附生微生物,特别是不同生活史的对比研究还很少。本研究通过16S rRNA基因高通量测序发现,裙带菜配子体和孢子体的附生细菌群落组成有明显差异,配子体样品中的细菌群落丰度和多样性均大于孢子体。配子体中变形菌门(Proteobacteria)(66.67%)为第一优势菌门,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes)(13.48%)和蓝细菌门(Cyanobacteria)(11.13%),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(34.58%)为第一优势菌纲,其次为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)(31.01%);而孢子体中蓝细菌门(95.67%)占绝对优势,其次为放线菌门(Actinobacteria)(1.65%)和厚壁菌门(Firmicutes)(1.48%)。裙带菜样品经18S rRNA基因测序检测出链形植物(Streptophyta)、纤毛虫门(Intramacronucleata)、担子菌门(Basidiomycota)、顶复亚门(Apicomplexa)、节肢动物门(Arthropoda)、硅藻门(Bacillariophyta)、脊索动物门(Chordata)、腹毛动物门(Gastrotricha)、子囊菌门(Ascomycota)和毛霉菌门(Mucoromycota),其中,担子菌门、子囊菌门和毛霉菌门属于真菌,孢子体的真核微生物群落丰度大于配子体。本研究确定了裙带菜配子体和孢子体附生微生物群落组成以及不同细菌和真核微生物的相对丰度,结果表明,2个世代之间存在显著差异,为后续研究藻类宿主与微生物之间的相互作用、提高海带目褐藻种质保存技术提供了基础的数据支持。     

PCR-DGGE指纹图谱技术分析发病龙须菜附生菌菌群组成

本研究以07-2品系龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为实验材料,提取自然条件下代表不同病变程度的健康、病间、白化藻体的附生菌DNA,经PCR扩增16S r DNA基因的V3可变区并进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),分离V3片段,再对目的条带进行克隆鉴定。实验结果经数据化后计算龙须菜附生菌数目并比较附生菌菌群多样性,通过非度量多维尺度分析(n MDS)及多元梯度分析(RDA)来比较附生菌菌群组成相似性及优势菌群。实验结果表明,随着龙须菜病变程度的加深,附生菌菌落数及菌群多样性逐渐增加(P0.05)。n MDS分析结果表明,健康藻体与白化藻体在附生菌菌群组成上存在差异,病间藻体在附生菌菌群组成上与健康藻体更为接近。RDA分析结果表明,龙须菜健康藻体附生菌可能的优势菌群是海洋单胞菌属(Marinomonas),病间藻体附生菌可能的优势菌群是单胞菌属(Alteromonas)、红杆菌科(Rhodobacteraceae)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas),白化藻体附生菌可能的优势菌未能鉴定到,而白化残留藻体附生菌鉴定到的优势菌有Maribacter、红杆菌科、玫瑰变色菌属(Roseovarius)。从上述结果可以看出,龙须菜健康藻体与发病藻体在附生菌菌群组成及优势菌上存在较大差异,而介于两者之间的藻体在菌群组成上更偏向于健康藻体。     

暂养期健康海带和患病海带附生菌群落结构及多样性分析

为探究暂养期健康海带(Saccharina japonica)和患病海带附生菌群落结构差异及其与海水之间的关系,本研究采用高通量测序技术,分析了暂养期健康海带(HS)、患病海带(DS)、健康海带养殖区海水(HW)和患病海带养殖区海水(DW)4个样本中微生物的16S rRNA序列.结果 显示,共识别出32个门,77个纲,...     

水解单宁对凡纳滨对虾生长性能和肠道微生物的影响

为分析水解单宁对凡纳滨对虾生长及其肠道微生物菌群结构的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中分别添加0.1%、0.2%和0.3%的水解单宁作为实验组,进行为期60 d的养殖实验后,统计生长性能,并取其肠道内容物提取DNA,用Illumina MiSeq测序平台进行16S rDNA基因V3～V4区高通量测序,检测对虾肠道内菌群结构及变化情况。结果表明:(1) 3个水解单宁添加组的增重率、特定生长率和肥满度与对照组相比均显著升高(P0.05),肝体比均显著降低(P0.05)。(2)4组样品中共获得206192条优化序列,操作分类单元(OUT)总数达542个。对照组凡纳滨对虾肠道微生物以变形菌门和蓝细菌门为主,其次是放线菌门和拟杆菌门;试验组肠道主要菌群为变形菌门、软壁菌门。试验组与对照组相比,蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门的比例降低,变形菌门、软壁菌门和厚壁菌门比例增加。(3)Rank-Abundance曲线和多样性指数结果可见,实验组的物种丰度和均匀度大体上均高于对照组。PCoA分析发现, 0.1%和0.3%添加组的微生物群落较为接近,而与0.2%添加组差别较大,结合生长性能指标可知,饲料中水解单宁的最适添加量为0.1%。以上研究表明,饲料添加水解单宁可显著改变对虾肠道的微生物组成,提高对虾生长速度,影响凡纳滨对虾的生长性能。     

巴里坤卤虫不同发育时期肠道菌群结构分析

采用Illumina MiSep高通量测序技术,比较室内养殖条件下巴里坤卤虫(Artemia parthenogenetica)在无节幼虫期(S1)、后无节幼虫期(S2)、拟成虫期(S3)和成虫期(S4)的肠道菌群结构特征。结果显示:1)在门水平上,变形菌门和厚壁菌门为各发育时期优势菌群,拟杆菌门和放线菌门相对丰度随发育进行逐渐增加。2)在纲水平上,无节幼虫期优势菌群为α-变形菌纲,而后无节幼虫期、拟成虫期和成虫期为γ-变形菌纲。3)在属水平上,假单胞菌属相对丰度随发育进行呈递增趋势,而微小杆菌属相对丰度处于波动状态。结果表明,巴里坤卤虫不同发育时期的肠道菌群结构存在明显差异。     

患拟油壶菌病条斑紫菜表面附生菌群分析

拟油壶菌病(Oplidiopsis disease)是海上栽培紫菜(Porphyra sensu lato)的主要病害之一,常引起紫菜大面积病烂并造成严重经济损失。本研究利用拟油壶菌感染海区内不同健康状态下的条斑紫菜(Neopyropia yezoensis)[未发生任何病烂(PyOlpH)、部分紫菜发生病烂(PyOlpM)和发生严重病烂(PyOlpS)],分析其附生菌群多样性、群落结构和主要类群之间的相互作用。结果显示,3种紫菜附生菌群α多样性指数不存在显著差异,但PyOlpM组指数高于其他组。3种紫菜附生菌群共有可操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数仅占总OTU数的22.7%,菌群之间存在显著差异(置换多元方差分析, R2=0.405, P<0.05)。紫菜感染程度越高,与PyOlpH之间的差异类群数量越多。共注释出23门208属,α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在所有样品中均占优势,相对丰度前20个属中有16个也位于这3个类群中,且随着感染程度的增加分别出现递增或递减的趋势。其中,贪铜菌属(Cupriavidus)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)是共现网络中连接度最高的细菌类群,二者及其依靠正相互作用连接的细菌类群之间存在负相互作用。本研究可为阐明拟油壶菌致病的微生态机制及寻找生防细菌提供一定的数据支持。     

高通量测序分析凡纳滨对虾育苗期水体菌群结构特征

为了解凡纳滨对虾育苗期正常苗池水体菌群结构和多样性变化,实验采用Illumina MiSeq高通量测序水体细菌16S rDNA V4区,比较幼体在无节V期(N5)、溞状Ⅱ期(Z2)、糠虾Ⅰ期(M1)与仔虾Ⅰ期(P1)时的水体菌群特征。结果显示,水体菌群Shannon多样性指数随幼体发育先降后升,而Pielou均匀度指数除在N5时稍高外,在其余阶段都很接近。育苗期间,变形菌门为水体绝对优势菌群(50.0%~88.0%),尤其红杆菌科从N5到P1阶段分别占24.2%、61.6%、43.3%和51.8%;拟杆菌门在各期丰度均9.7%,其中腐螺旋菌科以5.3%~16.9%优势分布于后3个阶段;放线菌门在后3个期都为优势类群,并以微杆菌科为主,丰度分别达5.6%、37.6%和10.8%;而疣微菌门只在P1时表现为优势(5.3%)。苗池水体核心菌属主要由洛克氏菌、海命菌、栖东海菌、亚硫酸杆菌和2个分类未定属构成。可见水体菌群呈高度多样而动态变化,且N5菌群明显区别于后3个阶段。育苗期间水体主要环境因子总体波动较小,对优势操作分类单元(OTU)丰度分布无显著影响。研究表明,凡纳滨对虾健康苗池水体菌群随幼体发育和饵料投喂而明显更替,其中核心菌群的潜在功能对维持水体生态系统稳定起重要作用,可为对虾育苗益生菌与健康苗池指示菌的筛选提供依据。     

利玛原甲藻PL11共附生菌多样性研究

为揭示产腹泻性贝类毒素(diarrheic shellfish poisoning,DSP)典型赤潮甲藻-利玛原甲藻(Prorocentrum lima)PL11的共附生菌群多样性信息,通过Illumina MiSeq高通量测序分析了PL11的共附生菌群种类及相对丰度,并且对其可培养共附生菌株进行了选择性分离及其16S rRNA基因序列扩增与系统发育的分析。利玛原甲藻PL11高通量测序结果显示:样品共附生细菌包括5门,14纲,26目,38科及54属。其中优势门(>5%)为3个,包括变形菌门(Proteobacteria,75.5%)、拟杆菌门(Bacteriodetes,11.5%)以及浮霉菌门(Planctomycetex,8.5%);优势纲(>5%)为4个,包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,51.7%)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria,31.8%)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria,9.9%)以及OM190纲(8.9%);优势属(>5%)为6个,侏囊菌科下未知属(norank Nannocystaceae,21.8%)、Pyruvatibacte属(11.6%)、Phaeodactylibacter属(9.4%)、生丝单胞菌科下未知属(norank Hyphomonadaceae,8.5%)、OM190纲下未知属(8.1%)以及Roseovarius属(7.9%)。从利玛原甲藻PL11培养物中分离获得可培养微生物菌株9株,分属于8个属,包括Ochrobactrum sp.(2株)及Microbacterium sp.、Algoriphagus sp.、Ponticoccus sp.、Hoeflea sp.、Labrenzia sp.、Sphingopyxis sp.、Erythrobacter sp.各1株。其中PL11-1为Ponticoccus属潜在新种。     

东海产麻痹性贝毒链状亚历山大藻共附生菌群多样性研究

有害赤潮(harmful algal bloom,HABs)是全球性的严重海洋生态灾害及重大环境热点问题,其产生的赤潮毒素经食物链传递严重威胁人类健康与生命安全。其中,麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poison,PSP)是已知贝类毒素中分布最广、毒性最强、对人类威胁最严重的贝毒,但PSP来源问题仍悬而未决。藻菌相互作用关系是揭示PSP产生机制的关键,为揭示产PSP典型赤潮甲藻——东海链状亚历山大藻(Alexandrium catenella LZ1706)的共附生菌群多样性信息,通过Illumina MiSeq高通量测序分析了LZ1706的共附生菌群种类及相对丰度,同时对其可培养共附生菌株进行了选择性分离及其16S rRNA基因序列扩增与系统发育分析。结果表明,链状亚历山大藻(LZ1706)共附生菌群包括6门,10纲,19目,25科及34属。其中优势门4个,包括变形菌门(Proteobacteria,53. 9%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,27. 5%)、蓝藻门(Cyanobacteria,16. 8%)及螺旋菌门(Spirochaetae,1. 5%);优势属5个,包括Cryomorphaceae科未知属(22. 9%)、Cyanobacteria纲未知属(16. 8%)、红细菌科(Rhodobacteraceae)未知属(7. 9%)、糖螺菌属(Saccharospirillum,14. 7%)及Maricaulis属(5. 6%),其未知属种群比例高达50. 6%。分离获得的12株可培养菌株中LZ-27及LZ-7分别为Ponticoccus属与Pseudooceanicola属潜在的新种。     

微小亚历山大藻amtk-4共附生菌群多样性及其产毒新种Z1-D的sxtA1基因进化研究

藻菌关系是揭示赤潮生消与防控、赤潮毒素产生机制的关键,而产毒甲藻共附生菌群多样性及可培养菌株的获得是解析藻菌关系的前提。微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)是全球性典型赤潮甲藻,其产生的麻痹性贝类毒素(PSP)危害巨大,但目前对其共附生菌群尚缺乏系统性研究。通过高通量测序首次解析了产毒微小亚历山大藻amtk-4共附生菌群的物种种类及相对丰度信息;分离获得可培养菌株并对筛选获得的产毒细菌新种Z1-D的毒素合成基因sxtA1进行了基因进化分析,结果表明,amtk-4共附生菌群包括85个OTU,其中包括10门、20纲、40目、59科及87属。其6个优势属包括Phycisphaeraceae科未知属(11.8%)、Muricauda属(10.3%)、腐螺旋菌科未鉴定属(9.1%)、Hyphomonadaceae科未鉴定属(8.9%)、Haliea属(5.7%)及红细菌科未鉴定属(5.1%)。amtk-4共附生菌群中未鉴定属比例高达53.4%。藻生长稳定期所分离获得的可培养细菌数量及种类最多。5株细菌中菌株Z1-D及Z1-4经分子鉴定分别为亚硫酸杆菌属(Sulfitobacter)及Mesorhizobium属新种。其中Z1-D发酵代谢产物含微量石房蛤毒素(STX),其基因片段orf-01498与蓝藻sxtA1基因高度同源,与产毒蓝藻间可能存在着基因共同进化。     

Physiological differences between gametophytes and sporophytes of five cultivar strains of Saccharina japonica

The demand for high‐yield cultivars of Saccharina japonica in farming areas calls for a practical and simple method to select desired parental plants for seed breeding. In this study, we evaluated PSII photosynthetic performance by measuring chlorophyll fluorescence and the nutrient uptake rate in both the micro‐gametophyte and macro‐young‐sporophyte in five native strains (S1, S2, S3, S4 and S5) of S. japonica with different morphological characteristics. We found significant differences in PSII photosynthetic parameters and nitrate uptake rates between the strains studied in both gametophytes and young sporophytes. Female gametophytes of all strains presented larger cell sizes than males (P < 0.05). Among all tested strains, S2 presented the largest cell sizes and highest levels of PSII photosynthetic parameters and nutrient uptake rates in female gametophytes and young sporophytes. In open sea cultivation, S2 presented the greatest width and largest fresh weight values but the lowest thickness among all strains studied. Correlation analysis further indicated that the algal fresh weight showed strong positive relationships with cell size (R² > 0.747), the PSII photosynthetic parameters of female gametophytes (R² > 0.689) and the nitrate uptake rate of young sporophytes (R² = 0.640). These findings are considered promising for the future seed breeding of renewable, high‐yield strains.     

GeO2对海带幼孢子体培育过程中硅藻污染的抑制效应

采用叶绿素荧光技术,以光系统Ⅱ最大荧光产量(Fv/Fm)为指标,结合形态显微观察,研究了GeO2在海带幼孢子体培育过程中菱形藻污染的抑制效应。结果表明,1)对于菱形藻,当GeO2浓度在5mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过15mg/L时菱形藻趋于死亡。2)对于海带幼孢子体,GeO2浓度在20mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过30mg/L时其趋于死亡。3)对于受到菱形藻污染的海带幼孢子体,GeO2浓度在15mg/L以上时对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过20mg/L时其趋于死亡。综合来看,当GeO2浓度为5～15mg/L时,菱形藻光合作用受到较强的抑制,而对海带幼孢子体影响不大。     

海带染色体的DAPI染色及核型初步分析

鉴于海带染色体比较小且数目存在分歧等原因,利用0.2%秋水仙素对海带配子体及孢子体处理10 h左右,经过卡诺试剂固定、多种酶组合处理及30 cm的高位滴片,可以获得质量比较高的海带染色体;使用灵敏度高、特异性强的DNA荧光染料DAPI进行染色,结果显示,海带雌、雄配子体的染色体各为31条,孢子体染色体为62条,大多为短杆状或者点状;雌配子体染色体的大小为0.78～2.61μm,稍大于雄配子体(大小为0.57～2.17μm)。根据染色体的大小,对海带配子体的染色体核型进行了初步分析。这些结果为分子标记的染色体定位等细胞学研究奠定了技术基础。     

孔石莼的同形世代交替

通过实验室培养和显微观察,描述了孔石莼同形世代交替各个阶段的发育情况。雌雄异体的配子体成熟后,放散两鞭毛的配子,雌雄配子接合成合子进而发育成孢子体,孢子体成熟后放散四鞭毛的游孢子,游孢子固着后,可直接发育成配子体。其同形世代交替是单倍体的配子体与二倍体的孢子体相互交替。     

山东主要刺参养殖区幼参肠道抗生素耐药菌及耐药基因分布特征

为解析目前刺参(Apostichopus japonicus)苗种携带耐药菌及耐药基因现状,本研究从烟台、威海、青岛3个刺参主要养殖区的6家养殖场采集了幼参,对其肠道内容物中常用抗生素的耐药菌数量、占比和种类进行检测。利用荧光定量PCR技术,对样本中4类抗生素的7种耐药基因分布情况进行分析。结果显示,所检测的6个采样点中均有6种抗生素耐药菌的检出,从耐药菌占比来看,耐药菌占比最高的种类是乙酰甲喹、萘啶酸和四环素耐药菌,占比分别为0.05%~40.06%、2.16%~39.94%和0.06%~23.15%,氟苯尼考、庆大霉素和链霉素耐药菌的占比均不高,占比范围为0.01%~4.15%。由所分离到的98株耐药菌的鉴定结果可以看出,可培养的抗生素耐药菌分为4门5纲30属,主要集中在弧菌属、芽孢杆菌属和嗜冷杆菌属,占检出率的15.30%、13.27%和12.25%。基于属水平的不同抗生素耐药菌种类的分布统计结果显示,各采样点耐药菌种类差异较大,而且弧菌属、芽孢杆菌属和嗜冷杆菌属中均存在同一菌属中有耐多种抗生素的情况。对6个样本7种抗生素耐药基因的丰度检测结果显示,同一类抗生素的不同耐药基因的含量差异显著,除氨基糖苷类抗生素耐药基因aadA的相对拷贝数比例和链霉素以及庆大霉素耐药菌占比之间存在显著相关性(P<0.05)外,其他抗生素耐药基因的丰度与耐药菌占比之间相关性不显著(P>0.05)。研究表明,苗期刺参中存在一定的携带耐药菌和耐药基因的风险。     

两种三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)养殖塘中浮游细菌的季节变化

结合基于细菌16S rRNA基因的T-RFLP技术与克隆测序技术,对象山港三疣梭子蟹、脊尾白虾混养模式下改良塘M1(塘底铺网四周铺砂)以及传统塘M2(土塘)水体不同季节细菌群落结构和多样性进行分析。结果显示,M1、M2养殖塘水体细菌群落主要由变形纲门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)组成。养殖过程中,细菌群落结构随时间发生了显著变化,不同养殖塘水体细菌群落结构变化的方向不同。M1养殖塘水体由放线菌门主导的群落结构向蓝藻菌门以及变形菌门主导的群落结构发展,M2养殖水体由蓝藻菌门主导的向变形纲门主导的群落结构发展,说明养殖后期改良塘水体有利于蓝藻细菌的生长。无论是M1还是M2,拟杆菌门在8-9月含量最高,且养殖过程中在M2水体的含量始终高于M1。随着养殖时间的推移,M1养殖塘水体细菌群落由多样性指数高的稳定性结构向多样性指数低的不稳定性结构转变,而M2水体养殖后期仍保持较高的多样性指数。PCA分析结果显示,M1养殖塘水体细菌群落差异性大于M2,说明M2水体细菌群落对环境变化的抵御能力大于M1。相关性分析结果显示,不同养殖塘水体细菌群落分布受环境的影响效应不同。     

莆田近海孔烂病海带微生物群落结构及其与环境因子的关系

为探究莆田近海孔烂病海带微生物群落结构及其与环境因子的关系，本研究采用16S rRNA扩增子测序技术对健康海带(HT)、孔烂病海带(DT)、健康海带养殖区海水(HS)和孔烂病海带养殖区海水(DS)样本进行测序分析，利用冗余分析研究了海水微生物群落与环境因子的关系。结果显示，HT和DT样本的丰富度指数(ace)、香农指数(shannon)和均匀度指数(heip)均具有显著性差异，HS和DS样本的丰富度指数和香农指数有显著性差异，均匀度指数则无显著性差异，各样本的微生物群落分区明显。微生物群落组成分析显示，HT和DT样本群落组成的差异主要由盐单胞菌科产生，而HS和DS样本群落组成的差异主要由蓝细菌门和假交替单胞菌科决定。环境因子关联分析显示，盐度和温度与微生物群落的关联在HS和DS样本中具有显著性差异，对海水微生物群落分布影响较大。海水微生物中的优势菌蓝细菌与盐度，与温度呈负相关；优势菌科黄杆菌科、红杆菌科、假交替单胞菌科和弧菌科与盐度呈负相关，与温度呈正相关。研究表明，孔烂病的发生可能与海带微生物中的盐单胞菌和海水微生物中的蓝细菌和假交替单胞菌有密切的联系，盐度和温度可能是导致海水微生物群落发生变化的关键环境因子。     

褐藻酸降解菌诱发海带病烂的组织细胞学观察

用褐藻酸降解菌对海带进行人为感染，经培养使其产生烂斑，通过组织显微切片观察表明：1、褐藻酸降解菌首先侵入内皮层，然后再逐渐侵入到外皮层、髓部和表皮，最终导致海带病烂。2．感染后内皮层伤害最重，其次是外皮层和髓部，表皮的伤害最轻。3、侵染海皮层的细胞中，有大量颗粒状储藏物质，其直径范围在1．5－4．0μm之间，平均直径为2．7μm。形状为椭圆或圆形。     

海带_江蓠浸渍光合细菌菌液后喂养九孔鲍的效果

使用海带、江蓠浸渍光合细菌的不同浓度和时间对大小两种不同规格九孔鲍的生长效果进行试验.结果表明,光合细菌促进养成鲍的生长效果,因海带、江蓠浸渍光合细菌的浓度和时间而异,浸渍浓度越大,浸渍时间越长,则其促进生长作用越明显;海带、江蓠浸渍光合细菌的浓度和时间分别为150×10-6(V/V)和3h～4h或200×l0-6(V/V)和2h～3h的试验组鲍的平均壳长增长率都比对照组提高了5%以上,最高提高11.5%左右(P＜0.05).     

铁盐对海带雌配子体生长发育的影响

为探明铁盐对不同品种(系)以及相同品种(系)在不同生长条件下海带雌配子体的影响,通过添加不同质量浓度的Fe3+,对培养在低温弱光[(10.0±1.0)℃、2μmol/(m2·s),L]和高温强光[(15.0±1.0)℃、80μmol/(m2·s),H]条件下的"901"、韩国海带和"连杂1号"3个品种(系)海带雌配子体...