与鱼类处于共生、附生、寄生或共栖关系的细菌群落，称为鱼类共附生细菌群落(Fish symbiotic and epiphytic bacterial communities)。这类细菌群落生活于鱼体表（包括鳃及体表等）以及鱼体内（包括消化道、血液、肝脏、肌肉以及肾脏等内部组织器官），它们彼此之间以及与宿主之间存在着十分密切的关系，并且对于宿主的生长具有重要的作用。目前已经普遍认可鱼类致病菌三大主要侵染途径是鱼鳃、体表和胃肠道。鱼肠道中的正常菌群可以维持良好的微生态平衡环境，肠道微生物与宿主以及所处的水生环境形成相互依赖、相互制约的微生态系;对营养物质的消化吸收、免疫反应以及器官的发育等方面具有不可替代的作用，并且影响到鱼类的生长、发育、生理和病理。然而，国内外对肠道微生物的研究主要集中在人类及畜禽动物，对于水产动物（主要是鱼类）肠道菌群的研究也日益发展起来，但与哺乳类相比仍存在一定差距。目前，国内外对于鱼类，特别是淡水鱼类鳃及体表粘附菌群结构的研究较少，主要集中于海洋鱼类。而对于淡水鱼类粘附菌群的研究也主要集中在消化道上，很少涉及到鳃和体表。为了发掘潜在的益生菌，我们必须对这些粘膜表面的粘附菌群有一个清楚、全面的认识。　　1.于2012年4月采集了同一池塘养殖的草鱼(Ctenopharynodon idellus)，鲫(Carassius auratus)和鳙(Aristichthys nobilis)的肠道内容物、肠粘膜和相关的环境样品，并提取细菌基因组DNA。所有鱼类均投喂同一种商品饵料。PCR扩增细菌16s rRNA基因的V4-V5高变区，利用454高通量测序技术，分析样品的菌群结构及多样性。每个样品都获得了6218到10，220条不等的有效序列，13个样品共获得了110，398条序列。结果显示，梭杆菌门(Fusobacteria)，厚壁菌门(Firmicutes)，拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)是这三种鱼肠道内普遍存在的优势菌群。统计分析显示，在门的水平上，不同种鱼肠道微生物的组成和丰度均具有显著性差异。在属的水平上，Cetobacterium(97.29±0.46％)在鲫肠道内容物菌群中占绝对的优势，该属的细菌在其他两种鱼肠道内的平均丰度在40-60％之间。滤食的鳙的肠道菌群的多样性要远大于其他两种草食性鱼类。与滤食性的鳙相比，两种草食性鱼类（草鱼和鲫）的肠道菌群结构的的相似性更高。利用基于UniFrac加权的主坐标分析(PCoA)和热图分析均表明了不同种鱼类肠道菌群结构并不是对其所栖息环境微生物的简单反映，而是源自肠道内部的种类特异性的选择压力，这种选择压可能与宿主遗传特性支配的行为和代谢相关。　　2.以同一池塘养殖的团头鲂(Megalobrama amblycephala)和鲢Hypophthalmichthys molitrix)为研究对象，采用454高通量测序技术比较分析其消化道微生物群落结构特征。纳入本研究的8个样品共产生75，628条16S rRNA序列，每个样品平均产生8097到10，532条有效序列。抽稀数据至每个样本序列数统一为7470条之后，剩余的72，476条16S rRNA序列在97％的序列相似性水平上共获得2528个OTU。统计分析显示，滤食性的鲢的肠道菌群的多样性要显著高于草食性的团头鲂。梭杆菌门(Fusobacteria)，变形菌门(Proteobacteria)，厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是这两种鱼肠道内普遍存在的优势菌群。在属的水平上，Cetobacterium(86.56％±6.63)在团头鲂肠道内容物菌群中占绝对的优势，该属的细菌在鲢肠道内的平均丰度为19％。利用基于UniFrac的加权的主坐标分析和热图分析来比较团头鲂和鲢肠道菌群之间的关系时发现，这两种鱼的肠道菌群能显著分开。P test显著性检验显示，团头鲂和鲢肠粘膜的菌群结构之间没有显著差异，但是，这两种鱼肠道内容物菌群结构之间的差异显著。采用LEfSe在线工具寻找到了37个不同种鱼肠道内容物之间有统计学差异的Biomarker。在团头鲂中，2个隶属于Cetobacterium sp.的OTU(OTU00001和OTU00003)含量颇丰。其余的34个OTU(如Rhodopirellula sp.OTU00030;Proteocatella sp.OTU00017; Steroidobacter sp.OTU00013)在鲢肠道内容物样品中的丰度显著高于团头鲂。研究显示，内源性因素对肠道菌群结构的影响远大于环境因素。这些内源性因素可能与摄食习性，生理行为，免疫状态和代谢相关。　　3.为研究疾病发生情况下鱼类肠道菌群的结构变化，采用高通量测序方法对感染了疖疮病的船体网箱养殖的圆口铜鱼及同一养殖系统中健康鱼的肠道菌群结构进行了对比分析。变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria、软壁菌门Tenericutes、后壁菌门Firmicutes和拟杆菌门Bacteroidetes是肠道菌群中的绝对优势菌。统计分析显示，两种鱼肠道内容物中变形菌门Proteobacteria的丰度具有显著性差异。在属的水平上，病鱼肠道内容物菌群中Aeromonas(83.50±12.95％)占绝对的优势，该属的细菌在健康鱼肠道内的丰度为37.69±32.41％。病鱼肠道菌群多样性指数要显著低于健康鱼。我们认为，病鱼肠道菌群多样性的减少可能是由气单胞菌大量繁殖造成它对其他菌的拮抗作用增强引起的。利用基于加权的UniFrac主坐标分析对健康鱼和病鱼肠道菌群之间比较时发现，健康鱼和病鱼的肠道菌群能显著分开，进一步说明二者的菌群结构有明显的区别。Ptest显著性检验则证明了两种鱼在菌群结构上存在显著差异。采用LEfSe在线工具寻找到了22个两组鱼肠道内容物中所共有的且具有统计学差异的Biomarker。通过LEfSe对肠道菌群丰度分析发现，患疖疮病圆口铜鱼肠道的优势菌群明显不同于健康鱼。隶属于Aeromonas的两个共有OTU(如OTU0001、OTU0011等）在病鱼肠道样品中的比例达到了超过了80％，却只占健康鱼肠道样品总序列数的8％左右。这两个共有OTU的代表序列对应的亲缘关系最近的物种是Aeromonas salmonicida，正是引起圆口铜鱼疖疮病的致病菌。由此推测，圆口铜鱼体内存在特异性的定植菌群，其体内菌群的失衡以及生态位的改变极有可能就是养殖圆口铜鱼疾病发生的直接诱因。　　4.以同一池塘养殖的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)，鲫(Carassius auratus)，鳙(Aristichthys nobilis)，鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和青鱼Mylopharyngodonpiceus)为对象，采用Illumina高通量测序技术来研究鱼鳃及体表粘附菌群的组成，以及其受环境因素影响的关系。在微生物分类门的水平，变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、放线菌门Actinobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes是鳃及体表粘附菌群中的绝对优势菌。大部分优势门的丰度在不同种鳃和体表样品中都存在一定的差异，但未达到显著水平。来自变形菌门Proteobacteria的Acinetobacter和厚壁菌门Firmicutes的Lactococcus是鱼鳃及体表粘附菌群中的优势菌属。这些来自于鱼鳃及体表粘附菌群中的优势菌，作为粘膜屏障的重要组成部分，对维持粘膜微生态系统的健康，提高鱼类免疫机能有重要的作用。利用UniFrac加权的主坐标分析时发现，鱼鳃以及体表的菌群结构明显不同于周围水体和底泥。Ptest显著性检验也清晰的揭示了鱼鳃以及体表的粘附菌群和环境菌群之间存在着显著差异。我们推测鱼鳃及体表粘附菌群的组成并不是对其所栖息环境微生物的简单反映。此外，鱼鳃上粘附的细菌与体表的显著不同。本实验也表明了混合培养的草鱼、鲫、鳙、鲢和青鱼的鳃以及体表粘附菌群结构之间有着显著的差异，进一步印证了共生微生物区系较大程度取决于宿主的遗传特性。