生物絮團(tuán)對(duì)草魚和鳙腸道細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響研究.pdf

1、生物絮團(tuán)(Bio-Floc)是養(yǎng)殖水體中以異養(yǎng)微生物為主,經(jīng)生物絮凝作用結(jié)合水體中有機(jī)質(zhì)、原生動(dòng)物、藻類、絲狀菌等形成的絮狀物。它以菌膠團(tuán)、絲狀菌為核心,由附聚的異養(yǎng)菌、硝化菌、脫氮細(xì)菌、藻類、真菌等生物共同構(gòu)成,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)凈化及養(yǎng)殖動(dòng)物餌料中發(fā)揮重要作用,成為國(guó)際水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)研究熱點(diǎn)。本論文利用聚合酶鏈反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)研究了生物絮團(tuán)主要組分細(xì)菌群落,并進(jìn)一步分析草魚、鳙攝食生物絮團(tuán)后腸道細(xì)菌菌群的變化

2、。本文主要結(jié)果如下:
　　1、生物絮團(tuán)不同形成階段的微生物群落結(jié)構(gòu)分析
　　采用PCR-DGGE技術(shù)分析生物絮團(tuán)形成第5、10和15天(d)的微生物群落結(jié)構(gòu)。DGGE指紋圖譜結(jié)果分析表明:第5d和10d的相似性最高,達(dá)67.4％;第5d和第15d相似性系數(shù)最低僅為40.5%。第10天時(shí)微生物多樣性最高,15天時(shí)多樣性最低。對(duì)DGGE指紋圖譜中特征條帶進(jìn)行了回收、克隆測(cè)序,結(jié)果表明生物絮團(tuán)培養(yǎng)過(guò)程主要微生物類群隸屬于以下6個(gè)綱

3、:α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)、放線菌綱(Actinobacteria)、芽孢桿菌綱(Bacilli)、擬桿菌綱(Bacteroidetes)。進(jìn)一步對(duì)生物絮團(tuán)DGGE指紋圖譜分子鑒定和半定量分析發(fā)現(xiàn),變形菌綱在數(shù)量上占主導(dǎo)地位,放線菌綱次之,芽孢桿菌綱和擬桿菌綱數(shù)量很少。其中α-變形菌屬是整個(gè)生物絮團(tuán)

4、形成過(guò)程中特優(yōu)勢(shì)種類;5d時(shí)特異性條帶測(cè)序結(jié)果顯示包括食酸菌屬(Acidovorax)、氣單胞菌屬(Aeromonas)、土壤桿菌屬(Agrobacterium);10d和15d時(shí)特異條帶顯示分別為芽孢桿菌屬(Bacillus)與紅球菌屬(Rhodococcus)。本實(shí)驗(yàn)首次對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中生物絮團(tuán)的微生物組成和多樣性進(jìn)行了分析,為生物絮團(tuán)在水質(zhì)調(diào)節(jié)及餌料替代的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
　　2、生物絮團(tuán)對(duì)草魚腸道菌群影響
　　試驗(yàn)

5、草魚(10.37±0.59g)投放到實(shí)驗(yàn)室有機(jī)玻璃養(yǎng)殖箱中。第一組添加以淀粉為碳源培養(yǎng)的生物絮團(tuán)(TSS維持在100mg/l),每天按常規(guī)飼料添加量(體重的3%)的80%投喂基礎(chǔ)飼料;第二組添加以葡萄糖為碳源培養(yǎng)的生物絮團(tuán)(TSS維持在100mg/l),每天按常規(guī)飼料添加量(體重的3%)的80%投喂基礎(chǔ)飼料;第三組為對(duì)照組,每天按體重的3%投喂基礎(chǔ)飼料。養(yǎng)殖8周后,應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)分析這三組草魚腸道微生物菌群分布。DGGE指紋圖

6、譜分析顯示:與對(duì)照組相比,生物絮團(tuán)組草魚腸道菌群多樣性提高,淀粉生物絮團(tuán)組與葡糖生物絮團(tuán)組草魚腸道細(xì)菌相似性約為50%,而普通飼料組草魚腸道細(xì)菌與生物絮團(tuán)組草魚腸道細(xì)菌相似性僅在20%-40%之間,說(shuō)明生物絮團(tuán)的應(yīng)用對(duì)草魚腸道菌群結(jié)構(gòu)及多樣性有較大改變,而碳源的類型對(duì)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響較小。對(duì)16個(gè)特征條帶的測(cè)序結(jié)果分析顯示:這些特征條帶歸屬于變形菌門(Proteobacteria)的α、γ亞群、綠彎菌綱(Chloroflexi)

7、和不可培養(yǎng)細(xì)菌(uncultured bacterium)。特異條帶分析發(fā)現(xiàn),生物絮團(tuán)組草魚腸道特異菌群為兩類纖維素酶產(chǎn)生菌Enterobacter及Aeromonas,進(jìn)一步與不同培養(yǎng)階段時(shí)生物絮團(tuán)的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的比較分析,發(fā)現(xiàn)生物絮團(tuán)組草魚腸道存在著慢生根瘤菌科、紅桿菌屬的細(xì)菌等共有細(xì)菌,結(jié)果可見生物絮團(tuán)影響了草魚腸道菌群的變化。
　　3、生物絮團(tuán)對(duì)鳙腸道菌群影響
　　2010年7-10月在廣東省中山食品水產(chǎn)進(jìn)出口集團(tuán)有

8、限公司養(yǎng)殖基地進(jìn)行,將鳙(15.1±0.8g)分別養(yǎng)殖于生物絮團(tuán)組(TSS維持在100mg/l)、施肥組(添加尿素7g(N46%)和過(guò)磷酸鈣3g(P2O516%),維持養(yǎng)殖水體浮游動(dòng)物量8-10ind/l)和池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖組(網(wǎng)箱(3m×3m)懸掛于草魚養(yǎng)殖池塘上層水(1m),維持網(wǎng)箱水體浮游動(dòng)物量為3-5ind/l)。8周后,應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)分析這三種養(yǎng)殖模式鳙腸道微生物菌群分布。DGGE指紋圖譜分析顯示:生物絮團(tuán)組鳙腸道菌群多

9、樣性最高,網(wǎng)箱養(yǎng)殖組鳙腸道菌群多樣性最低。對(duì)10個(gè)特征性條帶克隆測(cè)序結(jié)果顯示:葡糖醋桿菌屬(Gluconacetobacter)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、綠彎菌屬(Chloroflexi)及某未知菌屬為生物絮團(tuán)組鳙腸道特異性條帶所代表的細(xì)菌,施肥組和池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖組鳙腸道特異條帶代表的細(xì)菌包括氣單胞菌屬(Aeromonas)、梭菌屬(Clostridium)及某未知菌屬。生物絮團(tuán)的應(yīng)用降低了鳙腸道Aeromonas分布