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。     

产麻痹性贝毒塔玛亚历山大藻共培养菌群的物种多样性研究

产毒赤潮藻与其共生菌的互作关系是揭示麻痹性贝毒(PSP)产生机制的关键,而其共培养菌群的分离及其多样性解析是开展此研究的必要前提。塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)是典型产PSP赤潮原因甲藻,为揭示其共培养菌群的物种多样性信息,本文通过免培养海洋微生物高通量测序技术,解析了东海塔玛亚历山大藻(at3#)共培养菌群的种类、丰度及多样性信息。结果表明,其共培养菌群共有87个种与已有数据库匹配,此外尚有5%的未知种。其包含57个属,其中优势菌属5个,分别为Rhodobacteraceae、Marinobacter、Methylophaga、Nitratireductor及Phycisphaera。研究表明东海产PSP塔玛亚历山大藻(at3#)含有物种丰富的共培养菌群,且具有发掘海洋特殊生境微生物新种属的良好潜力。     

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,...     

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。     

环境因子对微小亚历山大藻Amtk-9生长与产毒的综合影响

微小亚历山大藻是产生麻痹性贝毒的主要生物之一。产毒藻株在不同培养条件下所产生的毒素总量有差异,因此研究环境因子对微小亚历山大藻生长与产毒的综合影响,找到微小亚历山大藻生长和产毒的适宜条件,对麻痹性贝毒在赤潮中是否造成贝类蓄毒有十分重要意义。本文设计了一个四因素三水平的正交实验,研究温度、盐度、营养盐、光照强度等环境因子对微小亚历山大藻Amtk-9生长与产毒的综合影响。结果表明:在实验范围内,微小亚历山大藻Amtk-9生长最佳条件为温度25℃,盐度30,培养基中氮含量为基础f/2培养液配方中氮磷含量的2倍,光照强度10000 lx。最佳产毒条件除了氮磷含量为基础f/2培养液配方中氮磷含量的3倍外,其它条件与生长的最佳条件相同。盐度、营养盐、光照这三个因素的不同水平对微小亚历山大藻Amtk-9指数生长期细胞比增长率、指数生长末期单位细胞含毒量均有极显著影响(F>F0.01)。温度对微小亚历山大藻Amtk-9的生长和产毒则无显著影响(F相似文献   

亚历山大藻(Alexandrium)分类研究现状

亚历山大藻(Alexandrium)是重要的赤潮种类之一,其属下的20余种甲藻约一半是有毒种类,它们不仅破坏渔业资源,破坏生态环境,而且它们能够产生PSP贝毒,危害人类健康。据报道,世界范围内每年由亚历山大藻产生PSP中毒死亡的人数多达几万人。亚历山大藻藻体外部结构简单,缺少有效和有用的鉴别特征,给这类甲藻的准确鉴定、分类工作带来许多困难,再加上分类标准和方法的不断更新、种类的合并拆分,致使许多研究工作者在赤潮监测计划中和赤潮发生期间不能对其进行快速、准确的鉴定,影响了各海岸国之间、科研人员之间的信息和情报交流。     

厦门西海域裸甲藻和原甲藻赤潮的观察

对近年来发生在厦门海域的裸甲藻(Gymnodinuum)和原甲藻(Prorocentrum)赤潮的发生情况进行了监测分析,采用了采样、分离、单种培养、显微镜和扫描电镜观察、rDNA序列分析等系列监测、分离培养和赤潮生物鉴定技术,重点观察并确证了厦门海域存在的赤潮原因种为微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、Takayama pulchellum、无纹环沟藻(Gyrodinium instriatum).光学显微镜观察表明,赤潮发生海域存在着许多原甲藻和裸甲藻种类,但不能进一步确认到种.利用电子显微镜观察,可根据微小原甲藻体表规则的花纹等特征,根据Takayama pulchellum具有明显的特异性反S形顶沟等特征分别对它们进行有效地分类鉴定.分子分类学分析表明,T.pulchellum(株名为TPXM)28S rDNA D1-D2区序列长度为721 bp,与基因库中同种相似株的同源性大于99%;微小原甲藻(株名PMDH)的ITS和28S rDNA序列与基因库中同种序列的同源性高达99%;无纹环沟藻(株名GIXM)的ITS与基因库中登记的分离自中国深圳海域的4株同种藻的同源性也高达99%.用ITS序列和28S rDNA序列建立的系统进化树也能很好地显示微小原甲藻、Takayama pulchellum、无纹环沟藻之间以及它们与其他藻之间的亲缘关系.将上述结果结合文献记录和环境条件进行了分析,证实这3种赤潮种类Takayama pulchellum、无纹环沟藻、微小原甲藻是厦门海域较为常见的赤潮原因种.对上述检测和鉴定方法的系统应用也表明,这些方法可应用于对现场赤潮生物进行有效监测.     

中国沿海贝类腹泻性贝毒的特征分析

<正>腹泻性贝毒是由有毒赤潮藻类鳍藻属(Dinophysis)和原甲藻属(Prorocentrum)中部分藻种所产生的热稳定的脂溶性多环醚类生物活性物质,主要成分为软海绵酸及其衍生物[1]。该毒素可在贝类等滤食性动物体内富集,通过食物链传递至人类,引起腹泻性中毒,危害食用者健康。腹泻性贝毒在全球沿岸海域均有分布,是世界范围内最具威胁的赤潮藻毒素之一。     

磷浓度对２种有毒亚历山大藻生长和产毒力的影响

采用显微镜细胞计数和标准藻毒监测方法—小鼠生物法,研究了4种磷浓度0µmol•L-1、1.8µmol•L-1、3.6µmol•L-1和5.4µmol•L-1对有毒甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和微小亚历山大藻(Alexandtium minutum)的生长和产毒力的影响。结果表明,磷浓度对两种甲藻的生长和产毒能力都有显著性影响(p<0.05)。3.6µmol•L-1磷浓度组的塔玛亚历山大藻密度显著高于其它3个磷浓度组,0µmol•L-1磷浓度组显著低于其它3个磷浓度组。微小亚力山大藻在1.8µmol•L-1、3.6µmol•L-1和5.4µmol•L-1磷浓度下生长没显著性差异(p>0.05)。但在0µmol•L-1磷浓度下生长缓慢,藻密度显著低于其它3个有磷组。0µmol•L-1磷浓度下塔玛亚历山大藻和微小亚历山大藻的产毒能力最高, 显著高于其它磷浓度组(p<0.05),分别为3 MU•10000cells-1和5.2MU•10000cells-1。其它磷浓度组两种有毒甲藻的产毒能力没有显著性差异(p>0.05)。     

塔玛亚历山大藻产麻痹性贝类毒素能力的研究

为探究塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)产麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)的能力,通过设置不同空间效应、盐度和营养素浓度对塔玛亚历山大藻进行培养,分析不同培养条件下塔玛亚历山大藻产麻痹性贝类毒素的能力.结果表明:1)塔玛亚历山大藻中至少含有1...     

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。     

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。     

Survival and quality of halibut larvae (Hippoglossus hippoglossus L.) in intensive farming: Possible impact of the intestinal bacterial community

The high mortality commonly observed during the early life stages of intensively reared halibut (Hippoglossus hippoglossus L) is believed to be caused by e.g. opportunistic bacteria. However, the impact of particular bacterial species is poorly defined and still remains disputable. The study describes the bacterial diversity in the gastrointestinal tract of halibut larvae in a large number of incubators at a commercial production site. The overall success of larvae was found to be highly variable and analysis of the gut microbiota revealed high variation of the cultivable part as well as the bacterial community of surface sterilised larvae analysed by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of PCR amplified 16s rDNA products. Analysis of the bacterial community of unfed yolk sac larvae revealed higher diversity than previously reported, with Marinomonas, Marinobacter, Aeromonas and Shewanella dominating the community structure. There are indications that Marinomonas is found only in the overall most successful first feeding larvae of the period where the Vibrio group dominated the bacterial community together with Shewanella. Vibrio wodanis was identified as a part of the bacterial community of feeding larvae that yielded the poorest overall success of the period. α-Proteobacteria, not previously reported in halibut, were also found as a part of the bacterial community of first feeding larvae. The diverse bacterial community was only partly reflected in the cultivable part which, however, may reflect the dominating bacterial groups of the highly heterogeneous bacterial community of larvae in the production system as a whole. The bacterial community of the Artemia was found to be highly variable in different samples collected through the period. Only a small part of the different groups observed in the bacterial community of surface sterilised larvae was reflected in the cultivable part which was dominated by highly variable groups in different samples of Artemia. Also, the numbers of cultivable bacteria were found to positively correlate with jaw deformation of unfed yolk sac larvae as well as incomplete metamorphosis of feeding larvae.     

健康和患病凡纳滨对虾幼虾消化道菌群结构的比较

凡纳滨对虾养殖过程中,早期阶段是病害易感阶段,而消化道菌群结构与对虾健康关系密切。因此,探讨幼虾的消化道菌群尤其是弧菌类细菌与对虾发病的关系对病害有效防治具有重要意义。本实验采用Illumina测序研究了凡纳滨对虾健康和患病幼虾的消化道细菌群落结构,并基于纯培养和16S r DNA,rec A和pyr H基因序列比对,分析了幼虾消化道中弧菌的主要种类组成。结果发现,健康幼虾消化道中α-变形菌纲和厚壁菌门丰度较高,而患病幼虾中γ-变形菌纲、拟杆菌门、放线菌门和β-变形菌纲较高,其中放线菌门丰度差异显著。基于科水平的响应比分析,发现患病幼虾消化道中动性球菌科和噬菌弧菌科的丰度显著降低,而弧菌科的丰度显著升高。相似度分析发现,驱动群落变异的OTU主要来源于弧菌属、海洋杆状菌属、冷杆菌属、假交替单胞菌属以及未分类至属的红杆菌科和微杆菌科。健康幼虾消化道弧菌组成以锡那罗亚州弧菌为主,而患病幼虾消化道弧菌组成以坎氏弧菌为主。尽管健康和患病幼虾消化道内细菌群落结构整体差异不显著,但一些重要类群丰度变化显著,其特征与已知的生态功能一致。     

病例研究：未知病因的凡纳滨对虾溞状幼体的病原和微生物组分析

从某对虾育苗场2个育苗池中分别采集了发生摄食下降、活力降低及死亡率增高等症状的未知疾病的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)溞状幼体3期(Z3)和1期(Z1)的样品。用PCR检测白斑综合征病毒(WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病病毒(IHHNV)、急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)、桃拉综合征病毒(TSV)、传染性肌坏死病毒(IMNV)、黄头病毒(YHV)、虾肝肠胞虫(EHP)、偷死野田村病毒(CMNV)和虾血细胞虹彩病毒(SHIV)等9种已知病原为阴性。组织病理学诊断观察到肝胰腺小管上皮细胞内存在不明褐色团块。使用2216E培养基对致病菌分离鉴定,得到2株溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus),浸浴感染悉生卤虫(Artemia franciscana)幼体后的平均存活率分别为58%和83%。采用Illumina HiSeq高通量测序方法对这2个溞状幼体样品中细菌16S rRNA基因的2个高变区(V3~V4)进行总细菌菌群的测序,分析揭示了未知病因病虾中细菌菌群的多样性和相对丰度,门水平上2个样品的优势菌群均包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),但相对丰度有显著差异;在属水平上相对丰度最高的均为弧菌属(Vibrio),在2个样品中的丰度分别为74.3%和60.5%,此外,Z1样品相对高丰度(21.9%)的属为黏着杆菌属(Tenacibaculum)。育苗管理信息及上述病例分析结果提示,该疾病可能是由于在过期存放的幼体饲料质量下降所致的营养障碍情况下,有一定致病性的溶藻弧菌条件性感染所引起的疾病。     

金沙江上游苏洼龙水电站建设期影响区域浮游植物群落结构与水质现状分析

为了了解金沙江上游苏洼龙水电站建设期影响区域浮游植物群落结构与水质现状,为库区形成后区域性水生态保护措施的制定提供理论依据,于2019年5月(平水期)和8月(丰水期),对影响区域内的5个采样点进行浮游植物及水质调查,并作相关性分析.结果显示:2次调查共采集到浮游植物4门31属88种,其中硅藻门为绝对的优势类群,共79种...     

鲵鱼消化道细菌群落结构及多样性初步研究

采用常规分离纯化与构建16S rDNA克隆文库相结合的方法对（鲵）鱼（Miichthys miiuy）消化道细菌多样性进行了初步研究.结果表明,（鲵）鱼消化道各部位可培养细菌的菌落数量从大到小依次为前肠＞幽门胃＞中肠＞后肠＞前胃＞后胃＞口咽腔,其中肠道部位菌落数量最多.分离细菌菌株主要为杆状细菌和革兰氏阴性菌,对其中的50株典型菌株进行分子鉴定,发现它们主要属于变形菌门的γ-变形菌纲（占52.7％）和β-变形菌纲（占36.8％）,以及厚壁菌门的芽孢杆菌纲（占10.5％）;不可培养细菌16S rDNA文库克隆子主要属于γ-变形菌纲、α-变形菌纲和脱铁杆菌纲,部分序列与已报道的物种相似性较低,说明消化道中可能存在新的有待开发的肠道菌株.     

Metagenomic analysis shows diverse,distinct bacterial communities in biofilters among different marine recirculating aquaculture systems

While biofilters are widely used to metabolize ammonia and other metabolic waste products in recirculating aquaculture systems, their microbial communities are not thoroughly characterized. While inroads have been made characterizing microbial communities within single biofilters, replicated comparisons across biofilters and facilities have been lacking. We hypothesized that microbial communities might differ among filter types and facilities. We characterized and compared the bacterial communities of nine nitrification biofilters in five commercial recirculating marine aquaculture operations by amplifying and sequencing the 16S rRNA gene using the Illumina-MiSeq DNA sequencing platform. Our results demonstrated the usefulness of the approach for elucidating bacterial community structure in aquaculture biofilters; among almost 249,000 usable DNA sequence reads—a mean of 27,663 for each biofilter—we detected a mean of 682 operational taxonomic units. Higher species diversity was observed in the submerged biofilters at farms 3 and 4 (HF_SB1, HF_SB2, HF_SB3, MB_SB1, MB_SB2, and MB_SB3), and a bead filter at farm 2 (XYF-MBBR) than in a bead filter at farm 1 (DF_MBBR) and a fluidized sand filter at farm 5 (TY_FSF). At the phylum level, Proteobacteria were the most frequently observed taxa (representing 36–50 % of reads in the overall data set for a given filter); other frequently observed phyla were Bacteroidetes (13–34 %), Chloroflexi (2–23 %), Nitrospirae (1–7 %), Planctomycetes (1–4 %), and Actinobacteria (2–5 %). However, in fluidized sand filters, after Proteobacteria, the subdominant phyla were Bacteroidetes (19 %), Nitrospirae (17 %), and Planctomycetes (11 %). At the genus level, the nitrite-oxidizing genus Nitrospira was frequently observed in sand filter TY_FSF (16.4 %), bead filter DF_MBBR (7.6 %), submerged biofilter MB_SB1 (7 %), and bead filter XHF_MBBR (7.36), and less frequently in submerged biofilters HF_SB3 (1.94), HF_SB2 (1.77 %), and HF_SB1 (1.63 %), and bead filters MB_SB2 (0.8 %) and MB_SB1 (0.2 %). Observations of the ammonia-oxidizing genus Nitrosomonas varied widely within and among filter types, ranging from 0.06 % in submerged bed filter HF_SB3 to 2.82 % in bead filter DF_MBBR. Principal components and cluster analyses classified the bacterial communities in the nine biofilters into groups corresponding to the respective recirculating marine aquaculture operations and the associated filter types.