流水和循环水养殖模式对虾养殖系统运行稳定性和细菌群落演替规律

摘要

为分析流水和循环水对虾养殖模式的系统运行稳定性和细菌群落演替的差异,对养殖水体中氨氮、亚硝酸盐氮、化学需氧量(COD)、弧菌总数和细菌总数进行了检测。同时采用Illumina Hiseq高通量测序技术,在养殖第1、50、100天对养殖水体的细菌16SrDNA V4区域进行扩增和测序,对基因序列进行OTU聚类,并在此基础上进行细菌群落组成分析。结果显示:随着养殖时间的增加,流水养殖系统(FTS)和循环水养殖系统(RAS)水体中氨氮、亚硝酸盐氮和COD质量浓度逐渐升高;养殖后期,FTS中三者质量浓度明显高于RAS;同时,2种养殖系统水体中弧菌和细菌总数不断增加,其中FTS中弧菌属的细菌丰度显著高于RAS(P<0.05)。细菌门水平分析显示,变形菌纲(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为两个养殖系统共同的优势类群。在属水平,FTS中主要细菌种群为弧菌属(Vibrio)、红细菌科(Rhodobacteraceae)和交替单胞菌属(Alteromonas),而RAS中核心细菌种群包括红细菌科(Rhodobacteraceae)、交替单胞菌属(Alteromonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)。α多样性结果显示,RAS中细菌群落的多样性高于FTS,RAS的Chao1指数平均值也高于FTS(1136.18 vs 1050.82)。最后,两种养殖模式共得到可培养菌株93株,其中FTS中弧菌属(Vibrio)为主要可培养菌株,所占比例为61%,其次为芽孢杆菌(Bacillus),占比为12%。相比之下,弧菌在RAS中仅占9%。研究表明,RAS中系统运行和水体细菌的演替比FTS中更加稳定,突出了RAS在对虾全周期养殖方面的优势。本研究成果为开展高效对虾养殖提供了借鉴和参考。