不同养殖密度与模式下许氏平鲉肠道菌群多样性研究

来源 :大连海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:greenboy
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肠道菌群能够刺激上皮细胞增殖、加快营养吸收代谢和天然免疫等作用,可为动物健康管理提供重要参考指标。许氏平鲉作为北方重要经济鱼种,了解许氏平鲉肠道菌群结构及其动态变化,对促进我国许氏平鲉产业的持续、健康发展具有重要意义。本文以六月龄许氏平鲉为研究对象,利用16S r DNA高通量测序技术对许氏平鲉不同养殖密度、不同养殖模式及不同生长阶段的肠道及养殖水体菌群多样性和潜在功能进行了初步分析,主要研究结果如下:1.比较分析了低(3.81kg/m~3)、中(5.09kg/m~3)、高(7.59kg/m~3)三个养殖密度对许氏平鲉肠道及养殖水体菌群结构和功能特性的研究,发现在门和属水平上三个养殖密度的肠道及养殖水体菌群组成相同,但丰度不同。许氏平鲉低密度肠道Alpha多样性显著高于中密度和高密度肠道组(p<0.05),随着养殖密度的升高放线菌门(Actinobacteriota)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和酸杆菌门(Acidobacteriota)丰度减少。进一步经PCo A和Anova分析发现,在属水平上高密度水体中有9个菌属显著高于低密度和中密度水体(p<0.05);RDA关联分析得出,高密度水体受氨氮和亚硝酸盐影响较大,且弧菌属(Vibrio)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)和发光杆菌属(Photobacterium)等丰度与氨氮和亚硝酸盐呈正相关性,黄杆菌属(Flavobacterium)和噬纤维菌属(Cellulophaga)等丰度与氨氮和亚硝酸盐呈现负相关。此外,许氏平鲉的肠道菌群功能主要有全局及概要图、碳水化合物代谢、氨基酸代谢等功能。表型预测分析得出,肠道中厌氧菌和革兰氏阳性菌含量较高,主要以厚壁菌门(Firmicutes)为主;水体中需氧菌含量较高,主要以拟杆菌门(bacteroidota)为主。2.比较分析了循环水养殖和流水养殖模式下许氏平鲉肠道及养殖水体菌群的组成和功能。结果显示,两种模式下肠道优势菌群主要有Muribaculaceae、脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)等;水体中循环水和流水养殖模式第一优势菌属均是假交替单胞菌,Thalassotalea和极地杆菌属(Polaribacter)在流水养殖水体中的丰度是循环水养殖水体中的2倍,黄杆菌属(Flavobacterium)和NS3a_marine_group几乎仅存在于循环水养殖水体中。循环水养殖模式中,肠道中梭菌纲(Clostridia),毛螺菌科,脱硫菌目显著高于流水养殖(p<0.05),养殖水体中显著富集的有黄杆菌科和弧菌属(p<0.05)。流水养殖肠道中厚壁菌门和拟杆菌目显著高于循环水养殖(p<0.05),养殖水体中肠球菌目(Enterobacteraies)和假交替单胞菌属显著高于循环水养殖模式(p<0.05)。循环水养殖模式好氧,革兰氏阴性表型中交替单胞菌、黄杆菌科高于流水养殖。3.不同生长阶段许氏平鲉肠道及养殖水体菌群组成及功能特性研究发现,在6月龄时许氏平鲉养殖水体Alpha多样性显著高于9月和21月龄(p<0.05)。6月龄的许氏平鲉肠道中幽门螺杆菌(Helicobacter)、Candidatus_Bacilloplasma和ASF356菌株显著高于9月龄和21月龄(p<0.05),21月龄时Marivivens显著高于6和9月龄(p<0.05)。其中微细菌科(Microtrichaceae)、出芽菌科(Gemmataceae)、黄杆菌目、肠杆菌目、玫瑰变色菌属(Roseovarius)、假单胞菌、硝化螺旋菌属和亚硝化螺菌属在6月龄中显著高于9和21月龄(p<0.05)。红螺菌属、海单胞菌属、贝特氏菌和Celeribacter显著存在于9月龄(p<0.05)。极地杆菌属和Dasania在21月龄显著高于前两个阶段(p<0.05)。功能预测分析发现,9月龄的肠道菌群中异源生物代谢和降解、脂质代谢、信号转导、细胞群落-原核生物和氨基酸代谢等功能显著高于6月龄。综上所述,本研究首次阐明了许氏平鲉在不同养殖密度、模式和生长阶段下的肠道菌群组成及功能特性,为许氏平鲉的健康养殖和益生菌研制提供数据基础,促进我国养殖业的健康发展。
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