草鱼Ⅰ型胶原蛋白α1基因cDNA全序列克隆、组织分布及其生物信息学分析

利用PCR和RACE方法首次克隆了编码草鱼肌肉Ⅰ型胶原蛋白的α1基因(COL1A1)的cDNA全长序列,为5772bp,其开放阅读框为4347bp,编码1448个氨基酸。BLAST同源性分析结果显示,草鱼COL1A1基因的氨基酸序列与斑马鱼、金鱼同源性较高,分别为93.90%和93.60%,呈现出较高的保守性。系统进化树分析表明,该基因与斑马鱼、金鱼处于同一支,亲缘性最近。生物信息学分析显示,草鱼COL1A1蛋白质的相对分子质量为137.2ku,理论等电点是5.44,为α螺旋β折叠三重螺旋结构蛋白。有18段三重螺旋重复域,22段低复杂度域,17个功能域。COL1A1蛋白有33～69,1249～1355两个绑定钙的区域和62～104一个绑定锌的区域。利用半定量RT-PCR方法检测的组织表达结果表明,COL1A1基因在草鱼肌肉、肠道、肝胰脏、鳃、皮肤、鳍条、肾脏和脾脏8个组织中均有表达,其中在皮肤、鳃、肾脏、鳍条组织中的mRNA表达量高于其他4个组织(P<0.05)。     

家鱼池塘底泥耗氧率与理化因子的相关性分析

采用原位底泥耗氧测定法,研究了10口家鱼鱼池底泥耗氧率与底部水体理化因子(溶氧、温度、pH值、氧化还原电位)和底泥有机质含量及深度的相关关系。结果显示:池塘平均底泥耗氧率(SOD)为0.91 g/(m2.d),变动范围为0.76～1.09 g/(m2.d)。双变量相关性分析表明,底泥耗氧率与池塘底部水体理化指标的相关性均达到极显著水平(P<0.01),与溶氧相关性最高(Pearson相关系数为0.779),其次是温度、pH值和氧化还原电位,相关系数分别为0.587、0.557和-0.421;底泥耗氧率与底泥深度相关性达到显著水平(P<0.05)。偏相关分析结果表明,底泥耗氧率与溶氧和温度呈极显著相关(P<0.01),与其它因素均未达到显著水平。影响底泥耗氧率最重要的环境因子是溶氧,其次是温度。利用BP神经网络分析影响SOD的理化因子,以溶氧、温度和底泥深度为BP神经网络模型的输入变量建立BP神经网络模型对SOD进行预测分析,BP神经网络模型训练和测试相关系数分别为0.911和0.879,平均相对误差分别为11.6%和10.4%,预测值与真实值偏差较小,拟合度较高,可有效预测池塘底泥耗氧率。     

生物膜水质修复技术处理水产养殖废水的研究进展

生物膜水质修复技术是利用附着生长于某些基质表面的微生物进行水质修复的一种方法。介绍了生物膜水质修复技术在水产养殖中的应用情况,阐述了生物膜的形成过程以及影响生物膜形成的因素,包括基质类型、放置密度及水体C/N等,并探讨了生物膜处理养殖废水对池塘生态环境和水产产量的影响。最后,展望了生物膜水质修复技术在水产养殖领域的应用前景和未来研究趋势,并指出生物膜技术是一种提高水产产量、净化水体、减少养殖废水排放的有效方法。     

两种深度养殖池塘水质和浮游藻类多样性分析

本试验研究了珠海市之山水产养殖基地的3个浅水池塘(1.3±0.1) m和3个深水池塘(2.2±0.1) m中的浮游藻类的种类组成、分布和群落结构特点以及理化指标的变化,以探讨两种不同深度池塘的水质和浮游藻类多样性之间的差异,为传统池塘挖深改造提供理论依据。结果显示,浮游藻类密度、藻类组成及藻类优势种群在两种不同深度池塘中存在明显的差异,深水池塘的藻类密度、丰度指数、多样性指数和均匀度指数均显著低于浅水池塘(P<0.05)。总磷(TP)和总氮(TN)浓度在两种不同深度池塘中也存在着明显的差异,深水池塘中的总磷(TP)和总氮(TN)浓度显著高于浅水池塘(P<0.05)。深水池塘中的藻类密度与TN和TP之间存在着显著的相关性,但浅水池塘的藻类密度和TN、TP相关性不显著。     

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...     

脱脂蚕蛹替代日粮中鱼粉对建鲤肠道菌群的影响

利用免培养的16S rDNA梯度凝胶电泳技术(DGGE)研究脱脂蚕蛹替代鱼粉对建鲤(Cyprinus carpio var. jian)肠道菌群的影响。6个饲养组分别饲喂6种等氮等能饲料, 分别为含10%鱼粉的基础饲料、3种替代饲料(脱脂蚕蛹替代鱼粉蛋白, 替代水平分别为25%、50%和75%)及2组分别在50%和75%替代基础上分别再添加0.6%和0.7%晶体赖氨酸的饲料 (分别记为DSP0、DSP25、DSP50、DSP50-Lys、DSP75、DSP75-Lys)。饲养结束后采集肠道样品, 分析建立指纹图谱, DSP0、DSP25、DSP50、DSP50-Lys、DSP75、DSP75-Lys组分别产生了19、15、11、12、8和12条可鉴别条带, 各组均存在优势种群条带。DSP0和其他各组(DSP25、DSP50、DSP50-Lys、DSP75、DSP75-Lys)的相似性指数为50.7%、50.6%、69.0%、42.4%、66.7%。对PCR-DGGE指纹图谱主要条带进一步回收、克隆和测序, 共得到19条序列, 将得到的序列在NCBI数据库中进行同源分析, 发现建鲤肠道菌群归为芽孢杆菌纲、螺旋体纲、β-变形菌纲、梭菌纲、放线菌纲、γ-变形菌纲、蓝藻纲、拟杆菌纲、梭杆菌纲等, 大部分为不可培养细菌。研究发现, 脱脂蚕蛹替代鱼粉对建鲤肠道菌群组成产生显著影响, 随着脱脂蚕蛹替代水平的提高, 肠道菌群多样性下降, 细菌种类从19种锐减至8种, 而饲料中补充赖氨酸可减弱这种影响, 本研究可为蚕蛹在鲤配合饲料中的开发应用提供参考资料。

     

脆肉鲩鱼皮和肌肉胶原蛋白的理化特性及其影响因素研究

为促进脆肉鲩鱼皮、肌肉的开发利用和食品加工,以普通草鱼为对照,研究脆肉鲩鱼皮和肌肉的营养组成成分、胶原蛋白含量和黏度、凝胶强度、热变性温度等理化特性及其影响因素。结果表明,脆肉鲩鱼皮和肌肉的粗蛋白含量分别为29.74%、18.12%,均显著高于草鱼;脆肉鲩鱼皮和肌肉中胶原蛋白含量分别为22.99%、1.639%,分别占粗蛋白含量的77.30%、9.05%,胶原蛋白含量显著或极显著高于草鱼。在0.1 mol/L乙酸溶液中,热水法和酸法提取胶原蛋白溶液的黏度均随胶原蛋白浓度增大而增加,随温度升高而下降;鱼皮和肌肉胶原蛋白的凝胶强度则随浓度和时间的增加而增强;热水法提取胶原蛋白的热变性温度在26～28℃之间。不同的pH值、NaCl和蔗糖浓度对凝胶强度有明显影响,凝胶强度在pH值为6时最大,并随外加介质NaCl浓度增加呈下降趋势,随蔗糖浓度增加而增加。     

以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统性能研究

【目的】构建以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统，并探究在不同水力停留时间（hydraulic retention time, HRT）和进水硝酸盐浓度（Influent nitrate concentration, INC）下该系统的反硝化性能，为丝瓜络作为反硝化碳源在水产养殖尾水处理工艺的进一步优化提供理论依据。【方法】以丝瓜络（loofah sponge, 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COD的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术，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。【结果】当INC为50 mg/L，HRT为24 h时，LS-DR的NO3?-N去除率和TN去除率均达到最大，分别为98.97±0.52%和97.84±0.94%，同时出水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延长至75、100和125 mg/L时，其NO3?-N去除率和NO3?-N去除速率（nitrate removal rate, NRR）均随INC的增加而显著增加（P < 0.05），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（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、弯曲杆菌门（Campilobacterota）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobiota）；被鉴定的优势菌属中热单胞菌属 (Thermomonas, 1.46%)、陶厄氏菌属 (Thauera, 0.55%)、固氮螺菌属 (Azospira, 3.32%)、Simplicispira（1.01%）、假黄色单胞菌属 (Pseudoxanthomonas, 0.39%)、草螺菌属 (Herbaspirillum, 3.02%)和Uliginosibacterium（0.9%）能够促进反硝化的进行，Cytophaga xylanolytica（1.61%）和Cloacibacterium（2.69%）主要参与了丝瓜络的降解，黄杆菌属 (Flavobacterium, 1.17%)和Diaphorobacter（0.64%）既能进行反硝化，也能降解丝瓜络。【结论】LS-DR的最佳HRT为24 h，最适宜的INC为50 mg/L。【意义】本研究为丝瓜络固相反硝化工艺的优化提供了理论基础，为开发应用新型缓释碳源提供参考。     

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.     

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。