病害对养殖塘浮游细菌群落结构的影响

摘要

浮游细菌是养殖环境生态功能的主要执行者,在维持养殖塘的健康状况中发挥着重要作用.在养殖周期中,对虾长期与环境中浮游细菌群落直接接触,细菌群落对外部环境的变化非常敏感,作为对外部环境变化最灵敏的响应,浮游细菌群落组成的改变能在一定程度上反映该水环境的状态.细菌群落、环境因子与对虾健康状况紧密相关.454焦磷酸测序具有速度快、准确度高、数据量大的特点,对低丰度的微生物群落也能够检测到.因此,利用454高通量测序技术比较分析了健康和病害养殖塘中浮游细菌的群落差异.结果表明,养殖塘中主要浮游细菌类群为(目水平,平均丰度大于5％):黄杆菌目(Flavobacteriales)、放线菌目(Actinomycetales)、红细菌目(Rhodobacterales)和鞘脂杆菌目(Sphinglbacteriales),占细菌总序列数的80.88％.其中黄杆菌目在健康塘中的相对丰度显著(P=0.044)高于病害塘.暖绳菌目(Caldilineales)、拟杆菌(Bacteroidetes)和鞘脂单胞菌(Sphingomonadales)均存在于健康塘和病害塘中,但丰度较低.健康塘中黄杆菌目细菌相对丰度显著高于病害塘;红细菌目和鞘脂杆菌目与健康塘的相比有大幅的增加.水体环境参数中Temp(P＜0.001)、TOC(P=0.034)、TN(P=0.007)、PO43-(P＜ 0.001)、TP(P=0.009)和COD(P=0.039)在健康塘与病害塘中差异性显著.浮游细菌群落结构在健康和发病养殖塘中差异显著,CCA分析发现变异主要受水体中的环境因子Temp (P=0.006),TP (P=0.029),和PO43-(P=0.014)的影响,尽管两者多样性没有显著差异.其中Temp和TP与病害塘的细菌群落结构呈正相关作用;PO43-与健康塘的细菌群落呈正相关作用.比较健康塘与病害塘中在种水平上的丰度差异,发现属于同一个目的菌种其变化具有类似的规律,与健康塘相比,属于黄杆菌、暖绳菌和疣微菌目(Verrucomicrobiales)菌种的丰度在病害塘中显著降低,浮霉菌和红细菌的丰度随着病害塘中显著增加.这些敏感的菌种在健康塘和发病塘中的差异与各自己知的功能一致,可能是导致病害发生的原因.被广泛认为是对虾养殖业的主要病原菌弧菌,相对丰度非常低(健康塘丰度为0.26％;病害塘丰度为0.11％)而且变化不显著,这表明弧菌群落的丰度与疾病的发生没有密切关系,其他的病原菌如立克次氏体和红细菌可能导致对虾的大量死亡.在对虾病原菌的生物防治方面的重点应该放眼于整个浮游细菌群落层面,而不是单独针对于某个种群细菌.