团头鲂池塘养殖系统菌群结构及组成多样性研究

摘要

在养殖系统中，各细菌类群之间及其与环境之间彼此影响，相互依存。研究养殖水体和底泥中菌群结构特征及组成多样性对形成稳定健康的养殖环境有一定的理论指导意义。本研究中，连续12个月（2012年12月到2013年11月）以主养团头鲂兼养其它鱼类的混合养殖池塘作为研究样本，通过DGGE指纹图谱分子生物学手段，研究了团头鲂养殖系统不同位点（养殖系统进水口、蓄水池、养殖池塘）水体以及养殖池塘不同层次底泥中菌群的结构特征及组成多样性。主要研究结果如下:
　　从菌群结构特征方面来分析:(1)团头鲂养殖系统水体不同位点（进水口、蓄水池、养殖池塘）菌群多样性在整个养殖周期表现为夏季最高，春季次之，秋季和冬季较低;在春季和夏季养殖期中，从进水口到蓄水池到最后的养殖池塘，菌群多样性呈现逐渐增高的趋势，而在秋季和冬季养殖期中呈现逐渐降低的趋势。由此表明菌群多样性的变化呈现出一定的季节和位点差异。此外，团头鲂养殖系统水体菌群结构在冬季、春季、秋季三个养殖周期中的相似度（57％以上）较夏季（47％以上）高，说明夏季相对于其它季节其菌群结构的相似性较低，则相应的变化程度较大。(2)团头鲂养殖池塘不同层次底泥菌群多样性表现为秋季最高，冬季次之，春季和夏季较低;底泥细菌类群主要分布在沉积物的中上层，底层底泥样品细菌多样性最低，群落结构趋于稳定。此外，团头鲂养殖池塘不同层次底泥样品在冬季、秋季、春季中菌群结构相似度（63％以上）较夏季（42％以上）高。不同季节各个族簇之间的相似性数值（平均为59％）普遍低于不同深度各个族簇之间的相似性数值（平均为70％），由此说明菌群多样性在不同季节的变化比空间的不同所形成的差异更为显著。
　　从菌群组成多样性方面来分析:(1)团头鲂养殖系统水体不同位点在整个养殖周期的细菌类群不同。春季和冬季的主要门类有:变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门;秋季除了以上四个共同的门类之外，出现厚壁菌门细菌;而夏季除了共属于以上三个养殖周期的五个门类外，又出现绿弯菌门细菌，说明夏季菌群组成更为丰富并且产生了一定数量的特有种群。养殖系统整个养殖周期的优势菌群属于变形菌门和放线菌门，其中变形菌门中的β-变形菌纲为秋季和冬季的优势菌群，α-变形菌纲为春季的优势菌群，β-变形菌纲和γ-变形菌纲为夏季的优势菌群。(2)团头鲂养殖池塘不同层次底泥中，细菌类群同样存在差别。整个养殖周期中的优势菌群属于变形菌门和绿弯菌门;但是各个季节变形菌门的明显优势菌群不同，春季属于β-变形菌纲，夏季属于α-、β-变形菌纲，秋季属于γ-变形菌纲，冬季属于δ-变形菌纲。在团头鲂养殖过程中，某些菌群随着深度、位点及养殖期的不同呈现出一定的分布变化特征;某些菌群出现此消彼长的变化现象，这种变化现象可以认为是细菌适应环境的表现。本研究发现在以主养团头鲂兼养其它鱼类的混合养殖系统中存在多种好氧细菌与厌氧细菌，在养殖环境中正是由于这些细菌的相互作用，才得以保证养殖的正常进行，因此这种混合养殖模式不仅有助于维持良好的养殖环境，而且对于鱼类的健康养殖有着重要意义。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 鱼类养殖池塘中菌群的作用

2 PCR-DGGE指纹技术

2．1 PCR-DGGE技术的基本原理及优缺点

2．2 PCR-DGGE的技术路线及技术优化

2．3 DGGE指纹图谱的研究方法

3 PCR-DGGE在环境细菌方面的应用

3．1 PCR-DGGE在水体细菌多样性中的应用

3．2 PCR-DGGE在沉积物细菌多样性中的应用

4 本课题的研究内容及意义

5 本课题的技术路线

第二章 团头鲂养殖系统水体菌群结构及组成分析

1 实验材料及方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 实验结果

2．1 DNA提取结果

2．2 V3区PCR扩增结果

2．3 细菌群落的DGGE图谱分析

2．4 DGGE条带序列测定及细菌群落系统发育分析

3 讨论

3．1 菌群的基本结构特征分析

3．2 菌群的多样性组成及分布特征分析

第三章 团头鲂养殖池塘底泥菌群结构及组成分析

1 实验材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 实验结果

2．1 DNA提取结果

2．2 V3区扩增结果

2．3 细菌群落的DGGE电泳结果

2．5 16SrDNA基因序列及系统发育分析

3 讨论

3．1 底泥样品DNA的提取与PCR扩增

3．2 菌群基本结构特征分析

3．3 菌群的多样性组成及分布特征分析

全文总结

参考文献

致谢

科研情况