模拟阴天对南美白对虾养殖环境及肠道微生物变化的影响

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:selions
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目的:  近年来,南美白对虾病害频发,如虾斑白综合症(WSSV)、黄头等,这些病症危害极大,若不加紧防范很容易给水产养殖业带来巨大的经济损失,每年的梅雨季节是对虾病害防治的关键时期,故阴雨天气与病害的发生有密切的关系。阴雨天气会引起养殖水体中理化因子、菌藻平衡的剧烈变动及南美白对虾肠道菌群的变化,进而影响南美白对虾的生长状态等。养殖水体环境和南美白对虾的肠道微生物群落变化规律可为南美白对虾的病害防治提供理论指导,这对南美白对虾的养殖技术改进具有重要的意义。故本实验构建模拟阴天的南美白对虾养殖模式,旨在探究阴天时南美白对虾养殖的水体环境和肠道微生物群落变化,为今后阴雨天的南美白对虾病害防治提供理论指导。  方法:  1.实验采用内径2 m、高1 m的圆柱形玻璃钢养殖池,养殖池底部中心设有排污管。养殖海水选用砂滤池清洁海水,水位保持90 cm高度。实验设置对照组和遮荫处理组,遮荫组用两层遮荫网间歇遮阴,即7天遮荫,7天曝光,实验周期49天。  2.养殖对虾选自浙江省海洋水产养殖研究所永兴基地高位精养池D2池5-6厘米大小的南美白对虾,投放密度按96尾/平方米,即每池投放300尾。养殖期间换水参照精养池管理,每天15:00排污,清洁海水经50 ppm浓度漂白粉杀菌消毒后再使用(漂白粉消毒72小时后使用)。每天投饵三次,分别在7:00、12:00、18:00。投喂量根据对虾规格调整。对虾投放1天后开始实验。  3.采样频率7天一次,采集水样和虾样,根据国标检测水体理化因子,使用合适的试剂盒提取水体及南美白对虾肠道微生物DNA。使用SPSS、Past、R、Primer、Past、Origin等数据分析软件分析高通量测序数据,探究实验研究结果。  结果:  1.遮荫组与对照组的pH、DO、Chl. a、NH4+-N、NH3-N、NO2—-N、NO3—-N及PO43—-P的浓度在遮荫处理下具有显著性差异(P<0.05),Chl. a、NH4+-N及PO43—-P的浓度具有明显的波动性,表现为遮荫时Chl. a的浓度极显著降低(P<0.01),NH4+-N、PO43—-P的浓度极显著升高(P<0.01);曝光时则遮荫组Chl. a的浓度较遮荫时升高,NH4+-N的浓度极显著降低(P<0.01),PO43--P浓度的增长幅度降低,此时遮荫组与对照组Chl. a、NH4+-N及PO43—-P的浓度无显著差异。NO2—-N的浓度在实验前5周,遮荫组高于对照组,第6、7周对照组高于遮荫组。NO3—-N浓度在整个实验周期中则是遮荫组高于对照组。南美白对虾生长指标结果显示:两个组生长指标具有显著性差异。  2. PCoA主坐标系分析显示养殖水体中微生物群落的结构随时间经历了一个回归趋势的变化,并且在D28与D42时两组群落结构完全各自靠拢。ANOSIM非参数检验表明了时间、遮阴处理对群落结构变化具有显著性(P<0.05)影响。门/纲水平上的优势菌(平均相对丰度>1%)群落组成包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)等,共占养殖水体微生物的98.2%以上。重复测量检验结果表明在处理上具有显著性(P<0.05)差异的优势菌为浮霉菌门(Planctomycetes)等。微生物群落丰度和多样性单因素检测结果中,PD指数在D42时遮荫组与对照组微生物群落变化具有显著性差异。环境因子与微生物群落结构经前向选择分析的结果表明T、NO2—-N和PO43—-P对微生物群落变化表现出较高的解释度,均达到10%以上;条件检测(Conditional tests)表明,所有极显著(P<0.01)影响群落变化的环境因子对养殖水体微生物群落变化多样性的解释度总共为26.54%。共筛选出253个指示菌,其贡献率>0.01%,累计贡献率>95%。  3.肠道微生物群落结构变化的PCoA主坐标系分析结果表明,D35时遮荫组的肠道微生物群落与对照组完全分开,并紧密靠拢在一起,ANOSIM非参数检验显示,遮荫组与对照组群落结构具有显著(P<0.05)差异性。门/纲水平上南美白对虾肠道的优势菌(平均相对丰度>1%)组成为衣原体(Chlamydiae)、螺旋体属(Spirochaetes)等,共占肠道微生物的99.9%以上。两组在门/纲水平上的γ-变形菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌门、放线菌门及衣原体具有显著差异性(P<0.05);在科水平上,纤维素单胞菌科(Cellulomonadaceae)、赤杆菌科( Erythrobacteraceae)、浮霉菌科( Planctomycetaceae)等具有显著性差异(P<0.05)。微生物群落丰度和多样性单因素分析结果显示,Chao1指数在D21和D35具有显著性差异(P<0.05);Observed指数在D21具有显著性差异;PD指数在D35具有显著性差异。肠道中共选出38个存在显著性差异(P<0.05)的指示菌,其指示值(Indicator Values)>0.2。  研究表明:妨害南美白对虾生长的主要是NH3-N,然后是NO2--N;藻类可间接促进南美白对虾生长。遮荫处理抑制藻类吸收养殖水体中的有毒离子、恶化南美白对虾的生长环境并危害对虾的生存、生长。而微生物群落变化结果表明,两组养殖水体和肠道中的微生物在遮荫处理下发生了显著性变化,且遮荫组中的有害微生物,如蓝藻,相对于对照组来说占优势,这也可能是导致遮荫组对虾生长不如对照组的原因。
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