池塘鱼菜立体种养系统的微生物群落结构分析

摘要

为了解池塘鱼菜立体种养系统中微生物的群落结构特征, 探究池塘鱼菜立体种养系统不同组成之间的相互关系, 采用Illumina MiSeq高通量测序方法对系统不同组成的微生物16S rRNA V3～V4区进行测序,比较分析了水体、底泥、蕹菜Ipomoea aquatica Forsk根际与根表、暗纹东方鲀Takifugu obscures肠道及凡纳滨对虾Litopenaeus vanname肠道微生物群落多样性及差异.结果表明: 池塘鱼菜立体种养系统的6组样品细菌分布于 62 门 1 503 属, 优势菌门包括变形菌门 Proteobacteria (27. 71%)、放线菌门 Actinobacteria (16. 37%)、蓝细菌门Cyanobacteria (16. 05%) 和拟杆菌门Bacteroidetes (10. 07%), 主要优势菌属包括红球菌属Rhodococcus、葡萄球菌属 Staphylococcus、弓形杆菌属 Arcobacter、红杆菌属 Rhodobacter、硫杆菌属Thiobacillus和支原体属Mycoplasma; 水体的优势菌门为放线菌门、变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 底泥的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门, 蕹菜根际及根表的优势菌门为变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 暗纹东方鲀肠道的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、 Epsilonbacteraeota、蓝细菌门和拟杆菌门, 凡纳滨对虾肠道的优势菌门为放线菌门和变形菌门; 池塘鱼菜立体种养系统中的功能性细菌分布略有不同, 蕹菜根表硝化细菌的相对丰度显著高于水体、鲀肠道和虾肠道 ( P<0. 05), 蕹菜根际反硝化细菌的相对丰度显著高于其他各组 (P<0. 05), 水体和蕹菜根际固氮菌的相对丰度显著高于虾肠道、底泥和鲀肠道 ( P<0. 05).研究表明, 池塘鱼菜立体种养系统的不同组成 (底泥、水体、蕹菜根际与根表、养殖对象肠道) 由于功能不同微生物群落结构存在较大差异, 在蕹菜根际及根表包含有相对丰度较高的硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌, 有助于促进氮循环, 提高系统中氮的利用率, 而养殖对象肠道中既有有益菌也有致病菌属.