3种养殖模式水体中细菌多样性研究

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]_furcosa_group (3.98%)。韶关地区的克氏原螯虾肠道的优势菌门为厚壁菌门和变形菌门;优势菌属为柠檬酸杆菌属 (Citrobacter,9.31%)、拟杆菌属 (4.29%)和[Anaerorhabdus]_furcosa_group (4.58%)等。环境因子关联分析结果显示,总悬浮颗粒 (TSS)和总磷 (TP)对水体细菌群落结构具有显著影响,磷酸盐 (PO^3-₄-P)和化学需氧量 (CODcr)对肠道微生物结构具有显著影响。研究表明,不同地区水体、底泥及克氏原螯虾肠道微生物存在一定差异,其中水体与底泥的微生物结构更相似。武汉地区稻虾综合种养系统中水体的微生物多样性最高,对于稳定养殖系统有利。不同地区养殖系统微生物的优势菌门种类没有变化,但是会改变优势菌门和优势菌属的相对丰度。养殖环境中的营养盐含量会对微生物群落结构产生一定程度的影响。     

基于Biolog-ECO技术分析杂交鳢和大口黑鲈高产池塘水体微生物碳代谢特征

为了研究华南地区高产池塘高峰养殖季节微生物群落碳代谢特征,运用Biolog-ECO技术,分析了华南地区杂交鳢(Channa maculata♀×Channa arguss♂)和大口黑鲈(Micropterus salmoides)两种养殖池塘的水体微生物群落功能多样性。结果表明:杂交鳢和大口黑鲈两种池塘不同水层多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数和丰富度指数)存在一定程度的差异,但在使用增氧机条件下,每种池塘的上、中、底3水层间水体微生物活性(AWCD)均无显著性差异(P0.05),且两种池塘间的AWCD为杂交鳢池塘强于大口黑鲈池塘;两种池塘水体微生物对6类碳源利用率规律相似,碳源的代谢利用率由强到弱为碳水化合物类聚合物类氨基酸类羧酸类胺类酚类。水体微生物代谢特征PCA分析表明,两种池塘间的样方分布在不同区域,但池塘间样点间离散程度较大,表明两种池塘水体微生物存在一定的代谢差异性。决定两种池塘间代谢差异的碳源有:D-半乳糖酸内脂(D-Galactonic Acid Lactone)D-纤维二糖(D-Cellobiose)肝糖(Glycogen)D-木糖(D-Xylose)L-丝氨酸(L-Serine)。Biolog-ECO技术可用于分析养殖水体微生物群落碳代谢差异,以及造成代谢差异的决定因素,同时可有效识别容易被养殖水体微生物利用的碳源类型。     

摄食不同饵料的大口黑鲈肠道菌群分析

为了探究投喂冰鲜杂鱼和人工配合饲料对大口黑鲈肠道菌群的影响,本研究采用变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对摄食不同饵料的2组鲈鱼肠道内容物的细菌群落结构进行了比较分析.结果显示,冰鲜组与饲料组的大口黑鲈肠道菌群组成相似性较低(相似性24％),且冰鲜组肠道菌群多样性高于饲料组.对2组大口黑鲈中共有条带和特异性条带进一步测序分析显示,2组大口黑鲈肠道共有菌有红螺菌、梭菌、保科爱德华菌、嗜麦芽窄食单胞菌和蓝细菌.冰鲜组大口黑鲈肠道中的特异性菌归属为拟杆菌、肉食杆菌、魏斯氏菌和邻单胞菌;饲料组大口黑鲈肠道中的特异性菌归属为黄杆菌、鲸杆菌、柠檬明串珠菌、缺陷短波单胞菌.研究表明,与投喂冰鲜杂鱼的大口黑鲈相比,人工配合饲料降低了大口黑鲈肠道菌群多样性,也抑制了拟杆菌等有益菌在大口黑鲈肠道内的分布.推测饲料组大口黑鲈生长较慢可能与其肠道菌群中拟杆菌与厚壁菌的比值下降有关.研究结果提示,在今后大口黑鲈养殖或者人工配合饲料研制过程中,添加拟杆菌等益生菌也许可促进大口黑鲈的生长和营养吸收.     

生态基对大口黑鲈池塘养殖系统水质及能量收支的影响研究

为摸清生态基养殖池塘系统的能量流动规律,以放置生态基的大口黑鲈(Micropterus salmoides)池塘为研究对象,采用原位实验方法,研究了生态基对大口黑鲈池塘养殖系统的水质及能量收支的影响。实验期间,生态基可显著降低池塘水体中氨氮、硝态氮、总氮及总磷含量(P0.05),但对亚硝态氮、磷酸盐、底泥总氮和总磷含量无显著影响(P0.05);饵料投入是系统能量输入的主要来源,分别占对照组和实验组总输入能的53.26%和55.02%,其次为浮游生物生产,两组分别为45.92%和44.22%;浮游生物呼吸是能量输出的主要途径,分别占对照组和实验组总输出能的60.01%和56.68%,其次为养殖生物收获,两组分别为28.78%和31.99%;生态基实验组生物净产出能、光合能转化效率、饲料能转化效率及总能量转化效率均显著高于对照组(P0.05),而单位净产量耗饲料能和单位净产量耗总能则显著低于对照组(P0.05)。结果表明,在大口黑鲈池塘放置生态基能改善池塘环境,有效提高系统产出量及能量利用效率。     

澳洲鳕鲈的生物学特征及人工繁养技术

概述了澳洲鳕鲈的生物学特性以及人工繁育研究进展情况,为今后开展澳洲鳕鲈规模化人工养殖研究提供参考.     

生物絮团培养过程中养殖水体水质因子及原核与真核微生物的动态变化

在草鱼(Ctenopharyngodon idella)养殖系统中维持碳氮比为20︰1、水温(26.0±2.3)℃、pH7.2~7.8, 24 h不间断供氧以形成生物絮团, 监测培养过程中养殖水体总氮(TN)、总固体悬浮物(TSS)浓度、碱度的动态变化及分析生物絮团的营养组分, 并应用PCR-DGGE技术研究生物絮团的原核及真核微生物组成和动态变化。养殖水体TN变化范围为6.65~11.15 mg/L, 第9天达到峰值(10.11±1.05) mg/L, 第12天后和第0天时的TN水平无显著性差异(P>0.05); TSS浓度在第9天达到最大值(419.67±11.5) mg/L, 第15天后TSS稳定维持在244.67 mg/L; 碱度变化范围为136.68~239.20 mg CaCO₃/L, 第 6天达到峰值后逐渐下降并趋于平稳。生物絮团的粗蛋白含量为30%(干重)。生物絮团原核微生物主要由变形菌门(Proteobacterium)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和某些未知不可培养的细菌组成, 蓝细菌(Cyanobacterium)只存在于生物絮团培养前期(第0、5、10天), 产碱菌科细菌(Alcaligenaceae)存在于生物絮团形成的整个过程, 且是第5、10、15天的优势菌。组成生物絮团的真核微生物隶属于原生动物门的斜叶虫属(Loxophyllum)、隐藻纲的隐鞭藻科(Cryptomonadaceae)及Goniomonas属、硅藻纲的双头菱形藻属(Nitzschia)。其中双头菱形藻属为絮团培养初始第0天到15天特有; 斜叶虫属在絮团培养后期分布较多。结论认为, 生物絮团系统在养殖的15 d左右达到稳定运行的状态, 能有效调节养殖系统菌藻分布, 控制养殖水质, 维持整个系统的平衡与良性发展。

     

不同水力停留时间条件下PCL为碳源去除水产养殖水体硝酸盐的效率及微生物群落分析

构建以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统,探究不同水力停留时间 (HRT)和进水硝酸盐浓度 (INC)下该系统的反硝化性能,为丝瓜络作为水产养殖尾水反硝化碳源的工艺优化提供理论依据。以丝瓜络 ( LS)为一维反硝化反应器 (denitrification reactor, DR)外加碳源,在流场环境下,测定不同HRT (16、20、24和28 h)和INC (50、75、100和125 mg/L)下反硝化系统对硝酸盐氮 (NO₃⁻-N)、亚硝酸盐氮 (NO₂⁻-N)、氨氮 (NH₄⁺-N)、总氮 (TN)、总磷 (TP)和化学需氧量(CODcr)的去除效果。并采用高通量测序技术对丝瓜络反硝化反应器 (LS-DR)在运行初期和末期时的细菌群落结构进行分析。当INC为50 mg/L,HRT为24 h时,LS-DR对NO₃⁻-N和TN均有较好的去除效果,去除率分别为98.97%±0.52%和97.84%±0.94%,此时出水NO₂⁻-N浓度也达到较低水平 (小于0.5 mg/L);在HRT为24 h的基础上,当INC增加至75、100和125 mg/L时,其NO₃⁻-N去除率和NO₃⁻-N去除速率 (NRR)均随INC的增加而显著增加,出水COD则随INC的增加而降低,但均未实现完全反硝化,然而,LS-DR在整个实验期间均能完全去除NH₄⁺-N;扫描电镜结果显示,丝瓜络表面结构有利于微生物附着生长;高通量测序结果显示,LS-DR的优势菌门包括变形菌门 、拟杆菌门 、弯曲杆菌门 、厚壁菌门 和疣微菌门;被鉴定的优势菌属中热单胞菌属 (1.46%)、陶厄氏菌属 (0.55%)、固氮螺菌属 (3.32%)、Simplicispira (1.01%)、假黄色单胞菌属 (0.39%)、草螺菌属 (3.02%)和Uliginosibacterium (0.9%)主要参与反硝化的进行,Cytophaga xylanolytica (1.61%)和Cloacibacterium (2.69%)主要参与了丝瓜络的降解,黄杆菌属 (1.17%)和Diaphorobacter (0.64%)既能进行反硝化,也能降解丝瓜络。LS-DR的最佳HRT为24 h,最适宜的INC为50 mg/L。本研究为丝瓜络固相反硝化工艺的优化提供了理论基础,为开发新型缓释碳源在养殖尾水处理中的应用提供参考。

     

草鱼养殖池塘生物膜固着微生物群落碳代谢Biolog分析

为了探索池塘生态系统中生物膜形成过程固着微生物对碳源的需求特征,以生态基为生物膜载体材料,以草鱼养殖池塘为生物膜培养环境,利用Biolog技术,分析了生物膜形成过程中(第0、15、30、45和60天)微生物群落碳代谢特征。结果表明,不同采样时间生物膜固着微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)均在培养168 h后达到稳定,并且5个采样时间点的AWCD值即对单一碳源的利用能力存在显著差异,生物膜固着微生物的碳代谢能力在15、30、45 d时最强,显著高于0和60 d(P0.05);多样性指数也呈现出与AWCD值相同的规律,15、30和45 d生态基的4类多样性指数(Shannon指数、Pielou指数、Mc Intosh指数和丰富度指数)均显著高于0和60 d(P0.05);同一采样时间生物膜固着微生物对多聚物类和碳水化合物类的利用率明显高于胺类、氨基酸类、酚类和羧酸类;随着生物膜的形成,固着微生物提高了对α-D-葡萄糖-1-磷酸、L-丝氨酸、N-乙酰-D-葡萄糖氨、吐温40、D-甘露醇等碳源的利用率;生物膜微生物代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为33.9%,主成分2(PC2)贡献度为21.1%,15、30和45 d的固着微生物群落差异较小,碳源代谢差异不显著,而与0和60 d的碳代谢差异显著。池塘生态系统中生物膜固着微生物在15~45 d代谢能力最强,且对碳源的利用是有选择性的。     

对虾混养技术研究进展

<正>对虾单养池塘中高蛋白质饲料的大量投入,使得含氮代谢产物在池塘中积累,是导致近年来养殖水环境恶化,虾病频发的主要因素。对虾单养池塘一旦发病很难取得较高的经济效益~([1])。为促进对虾养殖业的健康可持续发展,科研人员开展了虾贝、虾蟹、虾鱼和虾藻等不同健康养殖模式的研究,