凡纳滨对虾育苗水体中三种生物絮团的菌群多样性及Tax4Fun基因功能预测分析

作者：张哲; 杨章武^*; 葛辉; 杜秀萍; 卓吓晃; 许智海

来源：水生生物学报, 2019, 43(04): 786-796.

• 凡纳滨对虾
• 生物絮团
• 菌群结构
• 高通量测序
• 功能预测

为了解凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育苗期水体中3种生物絮团的形成过程、水质净化效果、菌群结构及功能,实验通过测定各组絮团含量和水质指标并采用Illumina MiSeq高通量测序技术,比较葡萄糖组、淀粉组和蔗糖组生物絮团的不同特征。结果显示,各组形成的生物絮团可有效调节水质,降低水体中的氨氮和亚硝酸盐氮水平。在3个碳源添加组水样中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度显著低于对照组(P<0.05),在不同碳源组中淀粉组的氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的浓度显著高于葡萄糖组和蔗糖组(P<0.05);淀粉组的生物絮团沉降体积(BFV)显著低于葡萄糖组(P<0.05),蔗糖组BFV最高, 3组粒径大小呈现:蔗糖组>葡萄糖组>淀粉组; 3组样品分别测得553、515和542个OTU,菌群丰度指数Chao1、Shannon值葡萄糖组>蔗糖组>淀粉组。各组菌群在门水平中,以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)为各组优势菌门, 3个菌门在各组中占比分别达到91.7%、97.6%和88.7%。在属级水平中,葡萄糖组中Oceanicella属为优势菌属,占比最高为18.4%,淀粉组中丰度较高的Muricauda、Cyclobacterium属,占比分别为9.8%和5.9%,均高于葡萄糖组和蔗糖组。在蔗糖组中Rhodopirellula属具有较高占比,较葡萄糖组和淀粉组分别高1.8%和4.1%。通过Tax4Fun法在3组中检测到细胞新陈代谢、遗传信息加工和环境信息处理等基因功能。这些功能基因在葡萄糖组中的丰度均高于蔗糖组和淀粉组。各项结果表明,凡纳滨对虾育苗水体中生物絮团不仅可以净化水质,还能提高水体菌群多样性,其中以葡萄糖作为碳源效果最好,生物絮团技术对于维持水质与水体生态系统平衡具有重要意义。

• 单位
  福建省水产研究所