氨氮胁迫对鲫免疫系统及肠道菌群结构的影响

摘要

集约化生产养殖、高密度养殖以及蛋白饲料的过度使用，容易造成水体中氨氮含量升高，引起水华、赤潮等水体富营养化，既破坏生态环境又给水产养殖业带来巨大的经济损失。氨氮胁迫会危害鱼体免疫系统，损伤肠道粘膜，提高鱼体对病原菌的易感性。本研究利用静水试验法测定氨氮对鲫的半数致死浓度(LC50)及其安全浓度;通过氨氮胁迫试验研究氨氮对鲫免疫系统的影响;利用高通量测序技术分析氨氮对鲫肠道菌群结构的影响，研究氨氮浓度、暴露时间与肠道菌群种类、含量的关系;初步探讨氨氮—免疫—肠道微生物三者之间的关系。本研究得到的主要结果如下:
　　1.氨氮在96h时对鲫的LC50为110.66mg·L-1，安全浓度为11.07mg·L-1。
　　2.通过氨氮胁迫试验，发现在安全浓度(10ppm)处理组中，免疫相关基因（IL-1β，CXCL-8，TNFα）和抗氧化酶相关基因(GST,CAT，PRX)第15天时与对照组相比表达量显著上调;在高浓度(50ppm)处理组中，免疫相关基因(IL-1β，CXCL-8,TNFα)和抗氧化酶相关基因(GST,SOD，CAT,PRX)第15天和第30天表达量较对照显著下调;再经15天无氨氮处理，免疫相关基因和抗氧化酶相关基因表达可恢复到对照水平。
　　3.通过16S rDNA微生物多样性分析，发现氨氮胁迫对肠道菌群物种丰度无显著影响;对肠道菌群结构组成显著影响，在属水平上，随着氨氮胁迫浓度升高拟杆菌属Bacteroides和鲸杆菌属Cetobacterium比例先升高后降低;在高浓度组中，潜在病原菌黄杆菌属Flavobacterium相对含量随氨氮暴露时间不断升高，在第30d时与对照相比相对含量升高近25％，病原菌含量的升高可能与免疫相关基因的显著下调有关。
　　综上所述，氨氮胁迫对鲫免疫系统及肠道菌群结构有一定的影响。高浓度氨氮胁迫抑制免疫相关基因和抗氧化酶相关基因的表达，同时鲫肠道内潜在病原菌黄杆菌属Flavobacterium含量升高。

目录

声明

摘要

第一章 文章综述

1．3 氨氮对鱼类的影响

1．3．2 氨氮对鱼免疫及抗氧化系统的影响

1．4 氨氮胁迫对肠道的影响

1．6 本研究的目的和意义

第二章 氨氮对鲫的急性毒性试验

2．3 数据处理

2．5 讨论

第三章 氦氮胁迫对鲫免疫系统的影响

3．2 试验方法

3．2．2 免疫相关基因的测定

3．2．3 抗氧化酶相关基因的测定

3．3 数据处理

3．4．1 免疫基因表达量

3．4．2 抗氧化酶相关基因的表达量

3．5 讨论

3．6 小结

第四章 氨氮胁迫对鲫肠道菌群结构的影响

4．2 试验方法

4．2．4 V3-V4区域PCR扩增

4．2．5 Illumina MiSeq高通量测序

4．3 结果与分析

4．3．2 Miseq测序结果

4．3．3 鲫肠道菌群Alpha多样性指数

4．3．4 鲫肠道菌群结构分析

4．3．5 鲫肠道菌群Beta多样分析

4．3．6 鲫肠道菌群PCA分析

4．4 讨论

4．5 小结

结论

参考文献

致谢

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