厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖海域与天然生长海域的微生物群落比较研究

为研究厚壳贻贝(Mytilus coruscus)生长海域微生物群落的结构与多样性特征,初步探究海域微生物群落及共生菌对贻贝生长的影响,分别采集舟山市东极镇庙子湖岛和嵊泗县枸杞岛厚壳贻贝养殖区和野生生长区海水样品,利用16SrRNA扩增子测序技术,比较分析不同海域微生物群落的组成及丰度特征以及微生物群落的差异;同时对厚...     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖区沉积物微生物多样性及固碳潜力研究

海洋蓝碳是海洋碳汇研究的重要领域,厘清不同蓝碳生境中沉积物有机碳组分格局是当前研究的热点之一。为更好地理解此问题,现以近海厚壳贻贝养殖区这一特殊蓝碳生境为对象,解析沉积物中的碳氮组分格局;进一步通过关联沉积物微生物群落、结合卡尔文循环和还原三羧酸循环的关键基因相对丰度分析,评估厚壳贻贝养殖区沉积物的固碳潜力。结果表明,相较于非养殖区,厚壳贻贝养殖区沉积物惰性碳的累积较大,氮组分主要以氨氮形式存在;同时养殖区高微生物量碳和微生物量氮指示了其沉积物中碳周转较快,碳氮组分特征差异明显。沉积物微生物高通量测序结果显示养殖区沉积物微生物主要以Gamma变形菌纲和Delta变形菌纲为主,且微生物类群与颗粒有机碳、惰性碳等碳组分存在明显的相关性。与惰性碳存在明显正相关关系的硫微螺菌科(Thiomicrospiraceae)丰度在养殖区沉积物中显著高于非养殖区沉积物。贻贝养殖区沉积物包含cbbL在内的6种关键功能基因,固碳潜力明显。研究结果将为进一步探究蓝碳生境的有机碳来源和微生物固碳效率提供基础依据。     

熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织菌群构成及功能的比较分析

为探究健康二龄熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎5种组织间细菌群落组成、多样性和功能的差异,本研究利用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2对3种牡蛎5种组织中的细菌群落构成及其潜在功能进行了比较分析。结果显示,在3种牡蛎的5种组织中共鉴定到6 020个细菌OTUs,其中3种牡蛎整体间共有的OTUs数占42.4%。3种牡蛎5种组织中的优势菌主要隶属于γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）、α-变形菌纲（α-proteobacteria）、柔壁菌门（Tenericutes）和厚壁菌门（Firmicutes）。弧菌属（Vibrio）在熊本牡蛎的鳃、外套膜、性腺和血淋巴中的相对丰度均显著高于长牡蛎和葡萄牙牡蛎,且分别在熊本牡蛎外套膜、长牡蛎性腺和葡萄牙牡蛎血淋巴中相对丰度最高,但均在3种牡蛎肝胰腺中相对丰度最低。3种牡蛎5种组织间的菌群多样性均有所差异,其中在熊本牡蛎鳃、葡萄牙牡蛎外套膜和长牡蛎血淋巴中菌群多样性最高,而在熊本牡蛎血淋巴、葡萄牙牡蛎性腺和长牡蛎肝胰腺中菌群多样性最低。在不区分组织的情况下,3种牡蛎整体间的菌群结构存在显著差异（r=0.661,p<0.001）。此外,在熊本牡蛎肝胰腺、葡萄牙牡蛎鳃和长牡蛎血淋巴中细菌参与的能量代谢相关功能通路的相关丰度显著高于对应牡蛎的其他组织。本文结果表明,熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织内的菌群构成存在差异,且由细菌介导的功能也随牡蛎种类和组织类型发生改变。     

日照贝类养殖区海水微生物群落结构特征及其影响因素

微生物群落结构和组成差异是反映海洋生态系统环境健康的有效指标,对生态环境监测和管理具有重要意义,同时可以为水产养殖活动提供启示。本文针对日照某贝类养殖区及非养殖区水体环境的微生物群落结构进行了测序和分析,并探讨了环境因子对微生物群落结构和多样性的影响。结果显示,变形菌门（Proteobacteria）是养殖区海水的优势细菌类群,其次是蓝细菌门（Cyanobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）。养殖区表层海水中蓝细菌门的相对丰度（P=0.003）以及8 m深度水层中变形菌门的相对丰度（P=0.027）显著高于非养殖区。微生物多样性分析表明,4月至11月养殖区表层及8 m水层的微生物Shannon指数范围分别为5.59～6.92和5.33～7.08,与非养殖区无明显差异,但养殖区的微生物丰富度指数（表层Chao1=1 088.86,8 m深度水层Chao1=1 158.77）略低于非养殖区（表层Chao1=1 108.63,8 m深度水层Chao1=1 210.30）。典型相关性分析（CCA）和Spearman相关性分析结果表明,温度（P=0.003）、盐度（P=0....     

泰国海域儒艮发声分类及特征

为研究近海扇贝养殖水域水质、细菌种群分布规律以及微生物群落多样性对环境因子的响应,2019年5月至10月采集了青岛市崂山湾青山村近海栉孔扇贝养殖水域不同站位的海水样本,通过高通量测序方法分析了不同月份海水样本微生物群落结构和多样性的差异,探讨了环境因子与微生物群落结构的相关性。结果表明:①检测到变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门 (Firmicutes)等 52 个 细 菌 门,115 个 纲,其 中 变 形 菌 门 为 优 势 菌 门,主 要 包 括 γ-Proteobacteria 和α-Proteobacteria纲;②2019年9月,养殖区水样中细菌多样性升高,弧菌多样性下降,且细菌细胞数量达到最高点,说明该 养 殖 区 存 在 爆 发 弧 菌 病 的 可 能 性;③RDA 冗 余 分 析 表 明,浊 度 (P =0.027)对 养 殖 密 区 细 菌 OUT(OperationalTaxonomicUnits)水平的物种组成和群落结构具有显著的影响,硝酸盐(P=0.017)、浊度(P=0.033)对养殖疏区 OTU 水平的物种组成和群落结构具有显著的影响;④不同区域细菌门水平环境因子相关性 Heatmap图分析表明,养殖活动会影响近海细菌群落结构与环境因子的作用程度,从而增加病害发生的可能性。本研究可为贝类疾病的防治及近海海域生态系统的健康发展提供一定的理论基础。     

海水酸化对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)外套膜代谢组的急性影响

海洋酸化是当前全球面临的最为紧迫的环境问题之一,已显现出对海洋生物的严重影响。贻贝是我国重要的经济贝类之一,但目前尚缺乏海洋酸化背景下厚壳贻贝的分子响应相关研究。为此,对厚壳贻贝外套膜组织开展了急性酸化条件下的代谢组学分析,以期了解厚壳贻贝在酸化条件下,其外套膜组织的代谢物组成和含量变化。采用超高压液相色谱-串联质谱技术,结合代谢物数据库搜索和鉴定,从厚壳贻贝外套膜中鉴定代谢物总计7882种。与对照组相比,酸化处理后的厚壳贻贝外套膜组织中共有497种代谢物含量发生显著变化(P<0.05),其中,320种差异代谢物显著上调,177种显著下调。差异代谢物富集的代谢通路主要包括脂代谢、信号转导、维生素代谢、核酸代谢、氨基酸代谢以及ABC转运体。结合外套膜游离氨基酸组成分析以及抗氧化活性分析,推测厚壳贻贝通过激活尿素合成、增强细胞膜流动性以及加强渗透压调节和钙离子转运等方式来应对海洋酸化的威胁。上述研究为深入了解贻贝应对海洋酸化的分子策略,以及在海洋酸化大背景下的贻贝健康养殖奠定了基础。     

厦门海域贝类养殖环境中的大肠菌群和异养细菌

2005年和2006年春季(4月)和秋季(10月)研究了厦门海域贝类养殖环境(海水、底质)和养殖贝类中大肠菌群(TC)和异养细菌(HB)数量分布及其在不同介质中数量之间的相关性,并对贝类养殖环境卫生质量进行了评价。结果表明:潮间带贝类养殖区TC数量较高,虾池和浅海贝类养殖区的较低;虾池贝类养殖区HB数量较高,潮间带和浅海贝类养殖区的较低。总体上,厦门海域贝类养殖环境中TC和HB数量分布呈同安湾湾内和西海域高,同安湾湾口和大嶝海域低的格局。大多数站位海水中TC和HB数量春季稍高于秋季,养殖贝类体中TC和HB数量秋季高于春季,底质中HB数量春、秋季无明显差异,TC数量则秋季稍高于春季。浅海和虾池贝类养殖区海水与贝类、底质与贝类中TC和HB的数量之间均成显著正相关。贝类养殖区底质中HB和TC数量,软泥>粉砂质软泥>粉砂,贝类体内器官组织中HB和TC数量,僧帽牡蛎:外套膜>外套腔液>内脏团;缢蛏和菲律宾蛤仔:外套腔液>外套膜>内脏团。厦门海域贝类养殖环境受到TC和HB不同程度的污染,潮间带贝类养殖区和虾池贝类养殖区分别受到TC和HB的较重污染。     

山东省渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落多样性分析

海洋微生物在生态系统循环中发挥重要作用。为系统了解山东省渤海海洋保护区表层海水微生物群落多样性,作者利用Illumina高通量测序及生物信息学分析技术研究了12个水体样本的菌群构成和多样性特征。实验结果表明,山东渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落丰富,12个水体样品OTU分属于25门、56纲、103目、163科、227属;门、纲、目、科、属分类等级上的优势类群分别为变形菌门(Proteobacteria)(57.95%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(21.88%)、黄杆菌目(Flavobacteriales)(4.31%)、红细菌科(Rhodobacteraceae)(10.68%)、Candidatus portiera(7.94%);保护区内表层海水微生物具有其独特的菌群特征和多样性。本研究结果为进一步认识海洋微生物多样性与海洋生态环境保护的关系奠定了基础。     

基于F型mtDNA D-Loop的厚壳贻贝(Mytilus coruscus)群体遗传多样性研究

为研究东海区厚壳贻贝(Mytilus coruscus)遗传多样性,以厚壳贻贝F mtDNA D-loop为标记,对浙江省舟山嵊山岛、宁波渔山岛、温州南麂岛、福建省宁德湾和莆田南日岛五个海区的厚壳贻贝群体进行了遗传分析。结果表明,厚壳贻贝各群体的遗传多样性差异不明显,在5个群体中,宁德群体的遗传多样性相对最丰富;将5个群体作为一个整体时,呈现出较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。对厚壳贻贝5个群体间的遗传分化系数(Fst)和基因流(Nm)进行检测,结果显示群体间Fst值都很低,但Nm值都很高(Nm绝对值1),表明5个群体间存在丰富的基因交流。但宁德群体与浙江沿海的3个群体(嵊山、渔山、温州)的Fst值相对较高,且差异显著(P0.5),表明宁德群体与这3个群体间出现遗传分化。本研究旨在为海洋经济贝类资源的保护管理提供理论依据。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)中抗生素耐受细菌多样性研究

抗生素的滥用是当前水产养殖业发展及食品安全面临的重大威胁。贻贝体内含有丰富的附生菌群,但目前尚不清楚贻贝附生菌群在抗生素残留背景下的动态变化和耐受性特征。为此进行了厚壳贻贝中抗生素耐受细菌多样性研究。将厚壳贻贝暴露于含有青霉素、链霉素和卡那霉素的养殖水体中,之后采用超声法获取含贻贝软体部组织表面附着菌群的超声液,经Zobell 2216E液体培养基培养后,将组织超声液和培养液一并经16S rDNA高通量测序来分析厚壳贻贝微生物的群落组成。结果表明,超声处理后获得的微生物主要为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)。多重抗生素的处理可以显著下降贻贝体内微生物的OTU数,对微生物群落结构有明显影响。经264h恢复养殖后,在门水平上观察到贻贝体内微生物群落可以恢复重建,表明其具有一定的韧性。研究结果将为今后进一步探索宿主相关微生物群落构建机制及特殊抗性微生物奠定基础。     

嵊泗列岛海域三种贻贝贝体框架特征的差异

以壳长SL、壳宽SW、壳高SH(BD)、OA(壳顶至韧带末端的直线距离)、OB(壳顶至壳背面最高点的直线距离)、OC(壳顶至壳后端最远点的直线距离)、OD(壳顶至壳高性状在腹缘的落点的直线距离)、AB(韧带末端至壳背缘最高点的直线距离)、BC(壳背缘最高点至壳后端最远点的直线距离)、CD(壳后端最远点至壳高性状在腹缘的落点的直线距离)为贝体框架变量,采用多元分析方法系统比较了嵊泗列岛海域厚壳贻贝、紫贻贝和"杂交贻贝"贝体框架特征的差异,结果表明:(1)在所涉9项贝体框架特征指标中,紫贻贝与厚壳贻贝间无显著差异的指标仅为L5(OC/SL)和L7(AB/SL)(P0.05),而"杂交贻贝"各项指标则均与厚壳贻贝和紫贻贝具显著差异(P0.05),厚壳贻贝和紫贻贝变异系数大于10%的指标均仅为L7(AB/SL),而"杂交贻贝"则仅为L3(OA/SL);(2)厚壳贻贝与紫贻贝间的欧氏距离最短(P0.05),仅为0.160;厚壳贻贝与"杂交贻贝"间和紫贻贝与"杂交贻贝"间的欧氏距离相近(P0.05),分别为0.452和0.418;(3)经主成分分析,提取到的3个特征值均大于1的主成分,累计贡献率达82.928%,其中第一主成分、第二主成分、第三主成分可依次归为与滤食功能区水平剖面占比相关的贝体框架因子,与消化功能区水平剖面占比相关的贝体框架因子,和与消化功能区垂直剖面占比相关的贝体框架因子,通过第一主成分仅能较清晰地区分厚壳贻贝和"杂交贻贝";(4)采用逐步判别法,以判别贡献率较大的L1(SW/SL)、L3(OA/SL)、L4(OB/SL)、L5(OC/SL)、L6(OD/SL)和L7(AB/SL)为自变量,所建Fisher分类函数方程组可较清晰区分厚壳贻贝、紫贻贝和"杂交贻贝",三者的判别准确率依次为94.6%、94.6%和100%,综合判别准确率为96.4%。     

肠道细菌对厚壳贻贝稚贝附着的作用研究

为探讨肠道细菌形成的微生物被膜对贝类附着的作用,从厚壳贻贝(Mytilus coruscus)成体肠道中分离10株肠道细菌,调查厚壳贻贝肠道细菌形成微生物被膜特性,分析微生物被膜密度、细菌种属与厚壳贻贝稚贝附着之间的相互关系。所有肠道细菌均可有效促进稚贝附着。其中,Paracoccus sp.1微生物被膜诱导的稚贝附着率最高(61%),且微生物被膜膜厚较厚,细菌分布较密集;仅5株肠道细菌Roseovarius sp.1、Winogradskyella sp.1、Tenacibaculum sp.4、Bacillus sp.5和Nonlabens sp.1的被膜密度与附着显著相关(P0.05)。系统发育分析发现肠道细菌诱导附着率与其种属无关。本研究表明源于厚壳贻贝成贝肠道细菌可以促进其稚贝的附着,说明肠道细菌对厚壳贻贝的生长发育具有一定的作用。本研究结果为深入探讨肠道细菌与厚壳贻贝相互作用和推动该种规模化养殖提供理论依据。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)Hox基因家族的鉴定、进化与表达分析

为探究厚壳贻贝Hox基因家族的定位、进化以及在不同成体组织中的表达模式,基于厚壳贻贝全基因组数据,结合生物信息学方法,鉴定分析厚壳贻贝Hox基因家族成员的理化性质、染色体分布、系统进化关系、基因结构以及表达分析。结果显示,从厚壳贻贝全基因组数据中鉴定出11条Hox基因序列,并分别命名为Hox1-5、Antp、Lox2、Lox4、Lox5、Post1、Post2。对11条Hox序列的基本特征分析发现最长的是编码703个氨基酸的Hox2,最短的是编码190个氨基酸Post2,等电点5.11～10.22,且不均等分布于同一条染色体上。亚细胞定位预测结果显示,除Post1基因在细胞质和细胞核中均有发现,其余10个基因亚细胞均定位在细胞核内。系统进化分析发现,使用厚壳贻贝中鉴定出的101条氨基酸序列进行建树,聚类的结果倾向于四类,而从已鉴定的厚壳贻贝11个基因结合软体动物Hox建树结果分析, Post1和Post2聚为一支, Hox4、Antp、Lox5、Lox2和Lox4聚为一个大类,Hox1、Hox2和Hox3各自聚为一类Hox,此外,Hox5单独聚为一类。厚壳贻贝不同组织的qRT-PCR结...     

高温胁迫下厚壳贻贝(Mytilus coruscus)消化腺代谢组学研究

在全球变暖的背景下, 海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧, 高温严重影响着海洋生物的各种生命过程, 但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此, 开展了以18 °C (CT)为对照组在26 °C (ST)和33 °C (HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术, 并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选, 并分析确定相关的代谢通路的变化, 共有2 532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径, 共有29条代谢通路被显著富集, 与对照组相比, ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路; HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示, 厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化, 脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激, 从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。     

短蛸(Octopus ocellatus)酪氨酸蛋白激酶基因的克隆及其mRNA在细菌刺激后的表达规律

从前期构建的短蛸(Octopus ocellatus)c DNA文库中克隆获得了一个短蛸酪氨酸蛋白激酶(Oo Btk)基因的c DNA全长,其c DNA全长1191 bp,包括5’非编码区(UTR)259 bp,3’UTR 227 bp,开放阅读框(ORF)705 bp,编码234个氨基酸,预测理论等电点为8.50,分子量为27.7 k Da。运用实时荧光定量PCR法分析了在健康短蛸的不同组织以及鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后血细胞中Oo Btk的表达规律,结果表明:Oo Btk在肌肉、外套膜、鳃、鳃心、系统心脏、肝胰脏、肾囊、胃、性腺和血细胞等各检测组织中均有表达,其中在肝胰脏的表达量最高;短蛸经鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后,Oo Btk在血细胞中的表达量呈现出了明显的被诱导表达趋势,在鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后6 h表达即增强,并分别在鳗弧菌刺激后48 h和藤黄微球菌刺激后12 h达到最高。Oo Btk参与短蛸对于鳗弧菌和藤黄微球菌刺激的应答过程。     

不同长牡蛎群体对海水酸化的生理响应差异分析

海水酸化暴露可对海洋生物产生多层面的影响。本研究以潮间带野生与潮下带养殖长牡蛎(不同生境背景)的不同组织(鳃、外套膜及消化腺)为研究对象,分析在室内调控p CO2模拟海水酸化暴露条件下,其基础代谢活动、能量代谢以及氧化应激相关指标的变化情况。结果显示:海水酸化暴露后,两种长牡蛎(Crassostrea gigas)的基础代谢过程均受到了一定抑制作用且受影响程度差异明显。潮间带野生与潮下带养殖长牡蛎的关键生理过程(能量代谢及氧化应激)对海水酸化暴露存在不同的响应变化,表明两种长牡蛎应对海水酸化的调节机制可能存在差异。依据PLS-DA分析结果显示,在所有生理指标中,对样本的差异贡献较高(VIP值1)的指标为:SDH、AST、ATPase、ATP含量、糖原含量、CAT、GST及SOD,表明海水酸化暴露后,在两种长牡蛎的3种组织中上述指标的响应变化程度更大。综合评价分析多个生理指标的整体变化揭示:在海水酸化暴露条件下,潮间带野生长牡蛎比潮下带养殖长牡蛎对海水酸化的生理响应更为剧烈;相比于鳃及消化腺组织,长牡蛎外套膜组织可能受影响更大。