不同季节刺参养殖池塘水体菌群结构与功能特征研究

作者：谭八梅; 王荦^*; 裴泓霖; 夏兴龙; 丁君; 常亚青; 郝振林

来源：渔业科学进展, 2021, 42(03): 77-88.

DOI：10.19663/j.issn2095-9869.20200716002

• 刺参
• 养殖池塘水体
• 菌群
• 高通量测序

为解析不同季节刺参(Apostichopusjaponicus)养殖池塘水体菌群结构与功能特征,本研究选取中国北方典型岸基半开放刺参养殖池塘为研究对象,利用高通量测序技术和生物信息学分析手段,分别构建了辽宁长海刺参养殖池塘四季水体菌群16S rRNA基因测序文库。结果显示,辽宁长海刺参养殖池塘水体菌群丰度和多样性以夏季最高,秋季最低。不同季节第一优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),次优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)。春、夏、冬季特异性菌门分别隶属于疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);秋季与其他季节相比,无显著性差异菌门(P>0.05)。基于COGs数据库预测,水体菌群24种功能蛋白存在显著性差异(P<0.05)。其中,春、冬季均表现为功能蛋白显著上调,主要表现在能量生产与转换、核苷酸运输与代谢、碳水化合物运输与代谢、次生代谢物的生物合成、运输与分解代谢、细胞壁/膜/包膜生物发生、细胞的能动性、转录和复制等方面;夏季水体菌群在碳水化合物运输和代谢功能、翻译、核糖体结构、生物发生功能、细胞壁/膜/包膜生物方面的功能蛋白显著性下调;秋季水体菌群在细胞周期控制、细胞分裂、染色体分裂、细胞骨架、次生代谢物的生物合成、转运和分解功能蛋白显著下调,细胞外结构功能蛋白显著上调。研究表明,刺参养殖池塘水体菌群种类及丰度存在季节性差异,秋季与其他季节相比,共有菌群种类较少,相似性较低;而水体菌群结构的季节性演替则依赖于其功能的变化。研究结果以期为刺参养殖池塘水体微生态调控提供一定的理论依据。

• 单位
  大连海洋大学