运用脂肪酸标志法分析刺参食物来源及附着基微生物群落结构组成

摘要

食物关系是生态系统中生物之间最基本的关系之一,研究生态系统中的食物关系对了解整个系统的物质与能量循环途径具有重要的意义。目前,脂肪酸标志法则是国际上广泛采用研究生物之间食物关系的重要方法之一。与消化道内含物分析法相比,脂肪酸标志法的优势在于可以检测动物近期摄食并实际同化的食物来源状况。而磷脂脂肪酸是构成活体细胞膜的重要组成部分,微生物能通过不同的生化途径合成磷脂脂肪酸,且细胞内磷脂脂肪酸的成分和含量相对稳定,易于提取之后进行定性和定量研究,因此检测到的磷脂脂肪酸可以大体上反映活体微生物的数量和群落结构。目前国内外利用脂肪酸标志法研究不同养殖条件下刺参食物来源和环境微生物群落结构的研究还较少见。本研究利用脂肪酸标志法对比研究了土质和岩礁两种养殖池塘刺参体壁脂肪酸组成以及食物来源的差异,并初步分析了刺参池塘附着基上微生物的组成与结构。本研究结果对于解析刺参的食物来源和养殖池塘微生物结构具有一定的参考价值,并有助于刺参养殖管理技术的进一步提高。具体结果如下:
　　1.土质和岩礁养殖池塘刺参体壁脂肪酸组成的比较研究
　　本实验对不同季节土质和岩礁养殖池塘刺参体壁的脂肪酸组成进行了比较研究。结果表明两池塘刺参体壁各自的脂肪酸组成和相对质量分数均具有明显的季节变化。(1)两池塘刺参体壁各自的脂肪酸组成在秋季、冬季和春季变化规律一致:在秋季和冬季,多不饱和脂肪酸(PUFA)的相对质量分数最高,其次是单不饱和脂肪酸(MUFA),饱和脂肪酸(SFA)的相对质量分数最低;春季MUFA的相对质量分数最高,其次是PUFA和SFA。夏季变化规律有所不同:夏季土质池塘PUFA的相对质量分数最高,其次是SFA,MUFA相对质量分数最低;岩礁池塘SFA的相对质量分数最高,其次是MUFA,PUFA相对质量分数最低。(2)在所有季节,16:0和16:1n7分别是相对质量分数最高的SFA和MUFA,相对质量分数较高的PUFA是20:5n3,20:4n6和22:6n3。(3)另外结果还显示两池塘之间刺参体壁SFA相对质量分数在各季节间均存在显著差异(P<0.01)且季节变化趋势一致,夏季最高,之后逐渐降低,冬季降到最低值,春季SFA相对质量分数略有升高;MUFA相对质量分数在各季节间均存在显著差异(P<0.01),春季和夏季土池刺参体壁MUFA总和含量显著低于岩礁池(P<0.05),而秋季和冬季则显著高于岩礁池;PUFA相对质量分数除春季外其他季节间均存在显著差异(P<0.01),夏季土池刺参体壁PUFA总和含量显著高于岩礁池(P<0.05),而秋季和冬季则显著低于岩礁池;n-3PUFA与n-6PUFA相对质量分数比值在1.15~2.52之间,两池塘各自冬季和春季显著高于各自夏季和秋季(P<0.05),两池塘之间冬季和春季存在显著差异(P<0.01),冬季土池显著高于岩礁池,春季则刚好相反,夏季和秋季差异不显著(P>0.05)。
　　2.土质和岩礁养殖池塘刺参食物来源比较研究
　　本实验运用脂肪酸分析方法对比研究了土质和岩礁两种养殖池塘刺参的食物组成及季节变化。结果表明:(1)刺参体壁的硅藻脂肪酸标志20:5n3(土质池塘9.54％~13.37%、岩礁池塘8.44%~15.63%)和变形细菌脂肪酸标志18:1n7(土质池塘5.71%~7.42%、岩礁池塘5.47%~10.98%)相对含量较高,表明硅藻和细菌全年都是刺参重要的食物来源;而褐藻脂肪酸标志20:4n6在刺参体壁中相对含量均较高(土质池塘6.97%~11.96%、岩礁池塘6.27%~16.24%),且在秋冬季节达到较高水平,表明秋冬季节褐藻对刺参的食物贡献可能较大。(2)两类池塘刺参主要食物来源在不同季节间均存在差异。在土质池塘中,春季刺参主要食物来源与夏、秋和冬三季差异显著(P<0.05),而后三者差异不显著;在岩礁池塘中,刺参主要食物来源在春、夏和秋季之间差异均显著(P<0.05),但秋季和冬季之间差异不显著。(3)两类池塘中刺参主要食物源贡献率存在差异,其中岩礁池塘刺参体壁中,春、秋和冬季硅藻脂肪酸标志20:5n3、秋季和冬季褐藻脂肪酸标志20:4n6以及夏季和秋季变形细菌脂肪酸标志18:1n7含量均显著高于土质池塘(P<0.05)。(4)两类池塘之间总体比较,刺参主要食物来源组成在夏季和冬季之间差异显著,春季和秋季之间相似,其中岩礁池塘不同食物来源对刺参贡献率随季节波动幅度明显大于土质池塘。
　　3.刺参养殖池塘附着基微生物群落结构季节变化分析
　　本实验运用磷脂脂肪酸谱图(PLFA)法研究了刺参养殖池塘附着基PLFA组成及微生物群落结构的季节变化。结果表明:附着基PLFAs组成以饱和脂肪酸、支链脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主,环丙烷脂肪酸含量较少。cy17:0夏冬季较高,秋季最低。在养殖的整个周期内,刺参附着基中微生物是以细菌为主体的群落结构且细菌丰富度夏季最高,春季最低;而细菌生物量在整个微生物群落中的比重却是秋季最高、冬季最低。G+菌在细菌结构中占优势,春季更适合G+菌生长,夏季较适合G-菌生长。随着养殖的进行,后期的附着基生态系统变得更为稳定。

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0前言

１文献综述

1.1食物来源分析方法的确立

1.2脂肪酸分类、命名及脂肪酸标志法展望

1.3PLFA 谱图分析原理及其在环境微生物生态学中的应用

1.4本文选题与立命依据

1.5本文研究目的、理论意义和实际应用价值

2土质和岩礁养殖池塘刺参体壁脂肪酸组成的比较研究

2.1引言

2.2 材料与方法

2.3 结果

2.4 讨论

3土质和岩礁养殖池塘刺参食物来源比较研究

3.1引言

3.2 材料与方法

3.3 结果

3.4 讨论

4刺参附着基微生物群落结构季节变化分析

4.1引言

4.2 材料与方法

4.3结果

4.4讨论

参考文献

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