基于低压变频电场技术对带鱼(Trichiurus lepturus)保鲜过程中微生物群落影响分析

带鱼(Trichiurus lepturus)在低温条件运输和贮藏过程中,易受微生物和内源性蛋白酶的影响而产生胺类和醛类物质导致腐败。为了研究低压变频电场对微冻带鱼在贮藏过程中的微生物群落特征,采用Miseq基因组测序技术,对贮藏至40d的舟山带鱼的微生物群落进行碱基信息测序。将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性分析、相关性分析等手段分析了影响带鱼保鲜效果的微生物群落组成和发育信息。在此基础上,研究了不同强度电场(0,2,2.5,3 kV/m)处理对带鱼微生物群落组成的影响。根据菌属相对丰度结果,推测希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)是带鱼微生物腐败主要致腐菌。结果表明,40 d后,经3 kV/m处理的样品其OTU6嗜冷菌属和OTU13假单胞菌属c的相对丰度均小于1%,而且OTU7、OTU14、OTU8、OTU9等菌属未被OTU聚类。结果表明,经3kV/m电场强度的低压静电场处理的抑菌保鲜效果最好,表现为在贮藏过程中杂菌种类最少,样本微生物群落物种丰度和多样性均最低,腐败程度最低。     

循环水养殖黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)水体中循环率对水质因子和细菌群落多样性的影响

为探讨循环水养殖系统中循环率对水质因子和细菌群落多样性的影响,以黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)为研究对象,研究了4次/天(低循环率)、8次/天(中循环率)、12次/天(高循环率)三个流量下,养殖桶和生物过滤桶两部分细菌群落结构、多样性以及细菌群落与环境因子的相关性。高通量测序结果表明:黑鲷循环水养殖中优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和厚壁菌门(Firmicutes)。流量的升高可增加系统的细菌多样性,且高循环率过滤桶中具有净化水质降低营养盐功能的有益菌属更为多样化及丰度更高,同时,其系统去氨氮和总氮效果更好,去除率分别是49.5%和22.3%,氨氮去除率是低循环率组的2.9倍和中循环率的3.6倍,总氮去除率是低循环率组的8.2倍和中循环率组的20.5倍。PCoA分析和聚类分析结果表明,各实验组养殖桶与生物过滤桶中细菌群落组成有着明显的差异,中、高循环率组过滤桶菌落结构与低循环率的有明显的差异。环境因子与细菌群落结构...     

铜锈环棱螺( Bellamya aeruginosa ) 生物扰动对藻华水体沉积物微生物群落结构的影响

应用磷脂脂肪酸(PLFAs)法测定了不同密度铜锈环棱螺生物扰动下沉积物表层微生物群落结构的变化。结果表明,与对照组相比,含螺处理组PLFAs总生物量有了明显的升高,且与底泥总有机碳(TOC)含量变化趋势有很高的相关性(r=0.541)(P<0.05)。实验过程中细菌/真菌值发生显著变化,中密度处理组的细菌/真菌值显著高于其它实验组(P<0.05),说明中密度螺影响下细菌生长较真菌更快,细菌生物量显著升高。主成分分析(PCA)显示,低、高密度螺处理下沉积物的微生物群落结构与对照组相似,而中密度螺处理组(3个螺/培养柱)(相当于196ind/m2)能够使沉积物微生物群落结构产生明显变化。     

潮汐作用对滨海浅层地下水中细菌群落结构的影响

本研究在青岛金沙滩潮上带连续采集浅层地下水样品,运用高通量测序技术及荧光定量PCR技术,探讨潮汐作用对滨海浅层地下水中细菌群落结构的影响。结果表明,滨海浅层地下水中的细菌优势类群为变形菌,潮汐作用会引起地下水中细菌群落组成与丰度发生明显变化。通过对各细菌样本的聚类分析发现,涨潮前期的样品之间、退潮阶段的样品之间相似性较高,而高潮阶段样品与它们的差异性较大。NO~-_2、SiO■对浅层地下水中的细菌群落结构具有显著影响(P0.05)。受潮汐作用影响,浅层地下水环境中与氮循环相关的细菌群落相对丰度较高。本研究表明,潮汐作用对浅层地下水中细菌群落结构的影响不可忽视。本研究为滨海浅层地下水中微生物群落结构的研究提供了可靠依据。     

池塘内循环流水养殖下太湖鲂鲌(翘嘴鲌(♀)×三角鲂(♂))肠道微生物群落变化的研究

为研究池塘内循环流水养殖(In-pond Raceway, IPR)模式下太湖鲂鲌(翘嘴鲌(♀)×三角鲂(♂))肠道微生物群落结构的变化,以传统池塘养殖作为对照组,采用16SrRNA高通量测序方法分析了IPR养殖模式下太湖鲂鲌肠道的菌群结构及环境水体微生物多样性的变化。试验结果表明, IPR模式下太湖鲂鲌肠道微生物群落发生了明显的变化,在门分类水平,梭杆菌门(Fusobacteria)成为绝对优势菌,所占丰度为92.47%;对照组的优势菌由梭杆菌门、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,三者所占的丰度分别为34.45%、33.30%和21.30%。在养殖水环境中,两种养殖模式的微生物群落数均大于肠道样本,且二者优势菌不同;IPR水环境的优势菌为蓝细菌(Cyanobacteria,36.53%),其次为放线菌门(Actinobacteria,24.67%);对照组水体中的优势菌为放线菌门和变形菌门,分别占细菌总数的38.99%和28.15%。多样性指数结果表明,水环境中的微生物群落Shannon多样性指数、Chao1指数高于肠道样本,IPR养殖对...     

基于低压静电场技术(LVEF)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的保鲜效果及微生物菌落影响分析

为研究低压静电场对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)在贮藏过程中微生物群落特征,采用高通量测序技术对贮藏至30 d半滑舌鳎的微生物群落碱基信息测序,产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性分析、相关性分析等手段,探讨影响半滑舌鳎保鲜效果的微生物群落组成和发育信息。研究不同低压静电场(2 000、2 500 V/m)对半滑舌鳎贮藏期间微生物群落组成的影响。结果表明:半滑舌鳎有效序列范围为76 735～103 583,平均长度为428.39～429.17 bp, OTU数目在45～218。贮藏期间样品的微生物多样性和相对丰度均有所下降。在门水平上共鉴定出四种微生物菌门,分别为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)和其他。在属水平上鉴定出11种微生物菌属,分别为不动杆菌属(Acinetobacter)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、希瓦氏菌属(Shewanella)、环丝菌属(Brochothrix)、漫游菌属(Vagococcus)、发光杆菌属(Photobacterium)、Myroi...     

珠江口沉积物中重金属和石油污染对微生物群落结构的影响

珠江口是我国重要的河口之一,为了解沉积物微生物在珠江口的分布规律及其影响因素,采用高通量测序技术对珠江口沉积物进行了微生物16S rRNA基因测序分析,并利用典范对应分析探究了沉积物环境因子对微生物群落结构的影响.结果表明,珠江口上游沉积物总汞、砷、铜、铅、镉、锌和总铬等7类重金属和石油类污染相对较高;沉积物微生物香农...     

黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)肠道细菌群落对饲料中添加不同羽毛粉的响应

羽毛粉是一种潜在的饲料蛋白源。在水产动物饲料中添加适量的羽毛粉,不仅可以降低饲料成本,而且有助于禽类废弃物的再利用。在动物消化、降解、吸收羽毛粉过程中,动物肠道中的微生物可能发挥着重要作用;添加羽毛粉的饲料对鱼类肠道微生物多样性与群落结构的影响目前还不清楚。基于细菌16SrRNA基因高通量测序,作者对比研究了以添加羽毛粉(包括水解、酸解、膨化处理或生羽毛粉实验组,添加量为5%)和不添加羽毛粉的饲料(即对照组,包括鱼粉和商业饲料两组)喂养黑鲷12周后,黑鲷肠道细菌多样性与群落结构的变化情况。统计分析结果表明:添加羽毛粉的实验组中肠道细菌的丰富度、辛普森指数和香农指数显著低于对照组(P0.05);不含酸解羽毛粉组的实验组,其细菌群落结构与对照组差异显著(P0.05)。总体来看,黑鲷肠道细菌主要由厚壁菌门(57.3%)和变形菌门(36.3%)组成;实验组细菌群落中拟杆菌纲、梭菌纲、δ-变形菌纲、草酸杆菌科和青枯菌属的相对丰度显著低于对照组。不同的羽毛粉处理组之间也呈现出群落结构上的差异:与水解羽毛粉组相比,生羽毛粉组的变形菌门、γ-变形菌门、海洋螺菌目、盐单胞菌科和盐单胞菌属的相对丰度显著下降;与鱼粉组相比,生羽毛粉组中芽孢杆菌目在群落中的占比显著上升,而拟杆菌门、草酸杆菌科和青枯菌属的占比则显著下降,而且生羽毛粉组中厚壁菌门与变形菌门相对丰度的比值(7.42)明显高于鱼粉组(0.97)和水解羽毛粉组(0.74)且均接近显著(P=0.057)。与鱼粉组相比,水解羽毛粉组中紫单胞菌科和回线属的相对丰度显著下降,而盐单胞菌属的相对丰度显著上升。     

基于低压静电场及高通量测序技术对中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)保鲜过程中微生物群落影响分析

中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)隶属于十足目、管鞭虾科、管鞭虾属, 主要分布于我国东南沿海。其富含多种必需氨基酸和矿物质, 高蛋白低脂肪, 但易受微生物污染而发生腐败变质, 需引用基于16S rRNA的高通量测序技术准确测定其微生物群落组成成分变化。以中华管鞭虾为试验材料, 采用高通量测序技术对虾肉的微生物群落碱基进行基因测序, 将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性及相关性分析手段研究了贮藏过程中电场处理后影响中华管鞭虾品质的微生物发育信息和群落组成变化规律。分组为新鲜样本(G0), 2 kV、3 kV及对照组贮藏中期(G1、G2、G3), 2 kV、3 kV、对照组贮藏末期(G4、G5、G6), 通过物种韦恩图、Alpha和Beta多样性以及物种组成分析, 研究不同强度电场环境对中华管鞭虾微生物群落组成的影响。结果表明, OTU聚类分析中优势菌群从属水平看为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和热杀索丝菌属(Brochothrix)等, 其中假交替单胞菌属能够适应高盐浓度环境, 是中华管鞭虾微生物腐败主要致腐菌。贮藏中期微生物物种多样性顺序为3 kV组>2 kV组>对照组(0 kV), 电场能够有效抑制优势菌的生长; 贮藏末期3组物种结构相近, 此时电场对虾肉菌群结构无明显影响。PCoA主成分分析图中发现, 在坐标系中贮藏中期的G1、G2、G3组距离较为接近, 贮藏末期的G4、G5、G6组距离较为接近, 说明在同一贮藏期间的各组微生物种群结构类似。综上, 贮藏前中期低压静电场能够抑制优势菌的生长, 维持微生物物种间平衡并使其物种多样性较高, 且3kV更佳, 贮藏末期时由于优势菌更适应环境, 热杀索丝菌属和肉食杆菌属占比增加, 电场对物种多样性的影响不大。研究结果可为深入探讨影响中华管鞭虾贮藏保鲜效果的微生物群落组成和基础发育信息提供有效依据。     

美人鱼发光杆菌(Photobacterium damselae)感染对银鲳(Pampus argenteus)肠道微生物的影响

银鲳(Pampus argenteus)是我国沿海重要的经济鱼类和水产养殖重要品种, 近年来因过度捕捞其野生种群数量日渐减少。美人鱼发光杆菌(Photobacterium damselae, PDD)是多种水产动物发病的主要病原菌, 也是银鲳养殖中的一种常见病原微生物, 会引起造成银鲳大规模死亡的出血病,但目前尚不清楚美人鱼发光杆菌感染后对银鲳肠道微生物的影响。通过注射使银鲳感染PDD, 在24 h和72 h分别采集健康及患病银鲳的中肠和后肠进行16S rRNA基因扩增子测序, 并结合Illumina Nova测序平台进行测序和数据分析, 研究PDD感染后不同时间银鲳体内微生物群落组成结构的动态变化。结果表明, PDD感染后在银鲳肠道内大量增殖并占据优势, 引起银鲳体内肠道微生物的动态变化。PDD的侵入及在银鲳肠道中的增殖并占据优势, 导致银鲳肠道内微生物群落组成结构紊乱。PDD的过度生长与肠道微生物群落构成失调密切相关, 显示了肠道微生物群落结构平衡的重要性。研究结果有助于深入探究水产动物肠道微生物的多样性、功能及相互关系, 为银鲳养殖业的健康管理提供科学依据。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)黑色壳表面微生物多样性的研究

为探究自然海区与室内养殖环境对软体动物壳色及壳表面细菌群落多样性的影响，以黑色壳长牡蛎（Crassostrea gigas）为研究对象，在自然海区与室内环境分别暂养30 d后，对长牡蛎的壳色及壳表面细菌群落的多样性和差异细菌功能进行分析。结果表明，室内养殖的黑壳长牡蛎出现较为明显的壳褪色现象，其黑色素含量显著下降，远低于自然海区养殖的黑壳长牡蛎。16S rRNA基因测序结果显示，变形杆菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、蓝细菌（Cyanobacteria）为长牡蛎壳表面的主要优势菌，其中变形杆菌的丰度超过50%。在门水平上，放线菌（Actinobacteria）、俭菌超门（Parcubateria）和Bacterial rice cluster 1（BRC1）在室内、外养殖长牡蛎之间存在较为显著的差异（P<0.05），而具有降解作用的放线菌和俭菌超门细菌在室内养殖的黑壳长牡蛎壳表面丰度较高。在属水平上，两组之间存在显著差异的细菌共计67种。该研究揭示了不同生境条件下，黑壳长牡蛎壳表面的微生物群落物种组成及差异，为解析长牡蛎壳色的形成机制提供了新的分析视角。     

除草剂百草枯对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)摄食和实验种群动态的影响

采用实验生态学方法研究了除草剂百草枯对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)的摄食和种群动态的影响。结果表明,百草枯对褶皱臂尾轮虫的24hLC50为9.17mg/L,对褶皱臂尾轮虫的摄食具有明显的抑制作用。实验浓度下褶皱臂尾轮虫对小球藻的滤水率和摄食率随百草枯浓度的增加先下降后升高。百草枯对褶皱臂尾轮虫种群动态影响显著,使轮虫的胚胎发育时间、繁殖前期和繁殖后期延长,繁殖期和平均寿命缩短,产卵量和繁殖率降低。轮虫的净生殖率和世代时间均低于对照,不同百草枯浓度下轮虫能够维持一定的种群增长。     

四种不同饵料对真蛸(Octopus vulgaris)生长与肠道微生物影响的研究

本研究分析了不同饵料对真蛸(Octopus vulgaris)生长与肠道微生物的影响。实验采用4种饵料:蓝点马鲛(鱼组)、天津厚蟹(蟹组)、四角蛤蜊(贝组)和日本枪乌贼(鱿鱼组)分别投喂真蛸,分析了各实验组真蛸的日均摄食量、特定生长率、饵料转化率、经济效益比,以及饵料对肠道微生物菌群结构和多样性的影响。实验结果表明:在生长性能指标方面,贝组的日均摄食量最高,而饵料转化率低于鱼组与蟹组;鱼组与蟹组的日均摄食量差异不大,但蟹组真蛸的特定生长率和饵料转化率高于其他三组且经济效益最佳;鱿鱼组的日均摄食量、特定生长率、饵料转化率和经济效益比均低于其他三组。在真蛸肠道微生物群落的丰富度与多样性方面,鱼组均高于其他各组,而鱿鱼组的丰富度最低;在门水平上,软壁菌门、螺旋体门、变形菌门等10个门为真蛸的优势菌群;在属水平上,摄食率最大的贝组真蛸肠道菌群中的支原体、乳球菌等11种菌为优势菌群,特定生长率最大的蟹组中真蛸肠道菌群中的弧菌、小纺锤状菌等5种菌为优势菌群。综合不同饵料对真蛸生长性能指标和肠道菌群的影响,认为蟹类是真蛸理想的饵料。     

不同模式凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖池塘沉积物酶活性及其微生物群落结构分析

采用现场测定、磷脂脂肪酸(PLFA)法及基质脱氢酶活性测定等方法,对4种不同养殖模式的凡纳滨对虾池塘的水质、沉积物酶活性及微生物群落结构进行了分析和研究。结果表明:养殖末期,凡纳滨对虾淡水混养和海水混养池塘水质较好,海水集约化池塘水质最差;其中海水集约化池塘沉积物基质中有机质含量、微生物生物量、微生物活性和酶活性都很高,真菌、G+菌的相对含量则很低。主成分分析(PCA)表明:第一主成分主要与脲酶、有机质含量、微生物活性、总PLFA、B/F有显著的正相关关系(r>0.9),而与Gram+/Gram-、pH、18:1ω9C/T、单不饱和/支链却存在显著的负相关关系(r>0.9);第二主成分主要与脱氢酶有显著正相关关系(r>0.8),四种池塘在PCA图中分散开,说明其微生物群落结构及环境状况存在明显差异。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)亲虾繁殖期水体微生物多样性

为了揭示凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)繁殖期亲虾养殖水体的微生物多样性,我们比较了雌雄虾养殖水体细菌群落结构差异,采用Illumina HiSeq高通量测序方法对凡纳滨对虾亲虾养殖水体细菌的16S rRNA基因的两个高变区(V3-V4)进行测序分析,并进行了α-多样性指数和β-多样性指数分析。结果表明:雌雄虾养殖水体细菌群落的α-多样性指数中Chao1,ACE和Goods-coverage指数无显著差异(P0.05),而Observed-species,Shannon和Simpson指数有显著性差异(P0.05)。主坐标分析和聚类热图分析表明雌雄虾养殖水体的细菌群落结构不同,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为两者共同的优势菌门,但其相对丰度有一定差异,在雄虾养殖池水体中相对丰度分别为76.15%和21.28%;在雌虾养殖池水体中相对丰度分别为66.01%和29.02%。两者的核心微生物群(属水平)明显不同,雄虾养殖水体的核心属主要包括Glaciecola、Octadecabacter、Methylobacterium、Psychroserpens、Olleya;雌虾养殖水体的核心属主要包括Pseudomonas、Polaribacter、Pseudoalteromonas、Vibrio、Arcobacter、Synechococcus、Hyphomonas、Paracoccus、HTCC、Thalassomonas、Thalassobius、Owenweeksia等,其中包括了Vibrio、Pseudomonas和Owenweeksia等病原相关菌类。该实验结果对凡纳滨对虾育苗阶段亲虾的健康管理、病害诊断及防治具有重要意义。     

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)引起斑马鱼肠道生理损伤和肠道菌群失调

研究分析了嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染斑马鱼后肠道生理健康和肠道微生物的变化。以斑马鱼为研究对象,刮伤皮下真皮,使用105 CFU/mL浓度的嗜水气单胞菌暴露6 h后转入清水,分别在暴露前、暴露后6 h、12 h、24 h取样。使用鱼特异性酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒,检测肠道中紧密连接蛋白ZO-2 (TJP2)含量和乙氧基异戊二烯-O-脱乙基酶(EROD)酶活性,结果表明,嗜水气单胞菌暴露引起了斑马鱼肠道生理损伤,表现为肠道TJP2含量、EROD酶活性在暴露后显著下调。采用16S rRNA高通量测序检测肠道微生物及其菌群结构变化,嗜水气单胞菌暴露斑马鱼后致病菌不动杆菌属(Acinetobacter)明显增加,OTUs数量明显下降,Alpha多样性降低,结果说明嗜水气单胞菌引起了斑马鱼肠道菌群失调。肠道中微生物的多样性与改善肠道上皮和黏膜屏障功能紧密相关,该研究对从肠道健康的角度评价嗜水气单胞菌毒性,探索嗜水气单胞菌的致病机制具有重要意义。     

乌鳢(Channa argus)胃蛋白酶原基因克隆及其生物信息学分析

采用RT-PCR和3′RACE技术,首次从乌鳢胃组织中克隆了一种胃蛋白酶原基因。测序结果表明,该基因开放阅读框全长1086bp编码361个氨基酸,递交GeneBank数据库,获得登录号为GQ303143。系统进化关系分析表明,该乌鳢胃蛋白酶原氨基酸序列与鳜鱼类的胃蛋白酶原A2亲缘关系最近,从而推测本研究克隆的乌鳢胃蛋白酶原属于胃蛋白酶原A2类。采用生物信息学的方法和工具预测了该乌鳢胃蛋白酶原的理化参数及其高级结构,结果表明,该乌鳢胃蛋白酶原的相对分子量为38.8kDa,理论等电点为4.56。采用同源建模法建立了乌鳢胃蛋白酶原的三维结构模型,预测了其活性位点及6个必需半胱氨酸残基的位置。该研究结果为进一步研究乌鳢胃蛋白酶的结构和功能关系奠定了基础。     

食物资源不足条件下螯足数量对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)摄食行为和种内竞食能力的影响

鉴于池塘养殖条件下三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)种内相残现象严重,螯足缺失率较高之实际。本研究对三疣梭子蟹的螯足进行了缺失处理,设置了无螯组(C0)、1螯足组(C1)和2螯足组(C2),在实验室内食物资源不足条件下,探讨了螯足数量(螯足缺失)对三疣梭子蟹摄食行为和竞食能力的影响。结果表明:(1)螯足数量对三疣梭子蟹的索食时间无显著影响(P0.05);(2)缺失螯足(C1,C2组)的三疣梭子蟹均可正常摄食,其中C0组蟹可用第一步足代替螯足抱持食物,将食物送入口中,表现出明显的行为补偿策略,但其啃食速度较慢,啃食耗时是C2组蟹的2倍;(3)C0、C1、C2组三疣梭子蟹均有部分个体同时抢占2份食物,其比率与个体具有的螯足数量有关,螯足越多,同时抢占2份食物的比率越高,其中C2组中有20%个体同时抢占了2份食物,而C0组仅有3%个体同时抢占了2份食物;(4)从螯足数量不同的三疣梭子蟹遭同类抢食的次数、比率来看,螯足数量越多的三疣梭子蟹,抢食欲望、抢食能力越强,而且更趋向向双螯均缺失个体发起抢夺性攻击,表现出明显的"强欺弱"现象;(5)螯足缺失直接影响了三疣梭子蟹对食物的保护,其中C0组中50%个体持有的食物可被同类抢走。整体上,缺失单个螯足对三疣梭子蟹摄食和竞食行为的影响不大,而缺失双螯将严重影响了三疣梭子蟹的摄食和竞食能力。