在浮游生态系统中,浮游动物和微生物之间紧密关联,浮游动物为微生物提供优质的营养物质,成为微生物良好的栖息地及避难所,为微生物在浮游系统中的分布提供动力；微生物将生物大分子降解和转化为更易吸收的营养源,增强宿主消化与吸收能力,帮助宿主有效抵抗外界压力,然而现如今的研究通常忽略了两者的关系。随着全球环境问题的出现,水体理化性质发生变化,例如环境温度升高、盐水入侵及蓝藻水华频繁暴发等,浮游动物枝角类在水体变化的过程中,如何通过调节生长与繁殖来适应一系列变化?此过程中,环境菌群或者肠道菌群是否为其提供帮助?本研究围绕该科学问题,以枝角类优势种蚤状溞(Daphnia pulex)及老年低额溞(Simocephalus vetulus)为研究对象,探讨个体发育、食物营养、温度胁迫、盐度胁迫及蓝藻暴发对浮游动物及其相关菌群的影响。通过生命表实验研究枝角类如何调控自身生长与繁殖,采用T-RFLP分析与MiSeq高通量测序相结合的方法对动物体甲壳体表与肠道组织分别进行菌群鉴定与分析,初步研究了枝角类相关菌群对个体发育及环境胁迫的响应。首先,探究蚤状溞个体发育对其肠道及体表菌群的影响。本实验针对3个蚤状溞克隆进行,分别培养至3天、10天及20天发育期。克隆差异及发育期差异对蚤状溞肠道菌群及体表菌群组成与多样性均无显著影响,菌群主要由β-,γ,-变形菌纲及拟杆菌门的微生物组成,多样性较低。第二,探究食物营养对蚤状溞肠道及体表菌群的影响。本实验将同一个蚤状溞克隆分别在食物质量为100%蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosd)、50%蛋白核小球藻+50%铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及食物浓度为200μg CL-1、600 μg CL-1、1000 μg C L-1的条件下培养至10天发育期。体表菌群不随食物浓度及食物质量发生变化,肠道菌群受食物质量影响较大,在蓝藻出现的情况下,肠道菌群中可能出现新的微生物类群来促进蚤状溞的个体发育或者增强其对蓝藻的抗性。第三,探究环境温度变化对蚤状溞及老年低额溞的影响。本实验设置15、20、25、30℃四个温度梯度,在各温度下进行生命表实验,对各温度下蚤状溞和老年低额溞肠道菌群进行T-RFLP及MiSeq高通量测序。在低温情况下,枝角类的生殖能力普遍降低,平均寿命及世代周期延长；高温显著抑制蚤状溞的生长及繁殖能力,但却显著促进老年低额溞生长及繁殖能力。当温度及铜绿微囊藻共同胁迫时,蚤状溞和老年低额溞受到的抑制作用更为显著,在高温下蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性显著增强。蚤状溞肠道菌群受温度及铜绿微囊藻共同胁迫的影响较大,可能存在某些微生物为蚤状溞抵御温度及铜绿微囊藻共同胁迫做出贡献。第四,探究盐度变化对蚤状溞和老年低额溞的影响。本实验设置0、1、2gL-1的盐度梯度,在各盐度下进行生命表实验,对各盐度下蚤状溞和老年低额溞肠道菌群进行T-RFLP及MiSeq高通量测序。蚤状溞耐盐性、抗铜绿微囊藻能力较老年低额溞低,而在盐度及铜绿微囊藻的共同胁迫作用下,蚤状溞抗铜绿微囊藻的能力较老年低额溞得到更显著的提高；蚤状溞抵御盐度和铜绿微囊藻共同胁迫时,肠道菌群的作用较为显著,在老年低额溞面对盐度胁迫时,肠道菌群作用较大。最后,探究采自不同蓝藻水华暴发程度水域的老年低额溞对铜绿微囊藻的抗性及肠道菌群变化。蓝藻水华暴发程度高的水域中的老年低额溞抗蓝藻能力强,主要通过减弱生长与繁殖能力作为补偿。蓝藻水华暴发程度较低的水域中,老年低额溞的生长与繁殖能力较强,抗蓝藻能力较弱,面对蓝藻胁迫,其肠道菌群可能增强其抗蓝藻能力。综合以上研究,枝角类个体发育及食物浓度对枝角类肠道菌群组成与多样性的影响较小。在两种枝角类中,老年低额溞比蚤状溞具有更强的抗高温、抗高盐能力,当高温或者高盐与铜绿微囊藻共同胁迫时,蚤状溞肠道菌群中出现新的微生物种类,可能对蚤状溞提高环境胁迫能力起辅助作用。采自蓝藻暴发程度较低水域的老年低额溞,在抗铜绿微囊藻过程中可能需要肠道菌群的辅助作用。