【摘要】：魚菜共生技術(shù)是一種結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)和植物栽培技術(shù)于一體的安全健康生態(tài)環(huán)保的綠色技術(shù)。在我國(guó),該技術(shù)最典型的應(yīng)用模式之一是結(jié)合生物浮床技術(shù)的魚菜共生模式。本研究通過采取宏基因組學(xué)等分子生物學(xué)方法研究魚菜共生模式中浮床植物根際和水體的微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性及其變化,揭示了生物浮床對(duì)魚菜共生模式中微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響,并嘗試從微生物的角度對(duì)生物浮床水質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)理做出一個(gè)科學(xué)的解釋,為養(yǎng)殖水體生物調(diào)控技術(shù)和魚類健康養(yǎng)殖技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。本研究采用宏基因組學(xué)測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)手段,分析了養(yǎng)殖環(huán)境及根際微生物的群落結(jié)構(gòu)及其多樣性,并從環(huán)境微生物的角度探討了水蕹菜生物浮床的水質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)理。研究結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,魚菜共生模式中養(yǎng)殖水環(huán)境中微生物具有高豐度和低多樣性,沉積物中微生物具有高豐度和高多樣性,進(jìn)而表明水蕹菜生物浮床有效改變了養(yǎng)殖環(huán)境中的微生態(tài)平衡。養(yǎng)殖環(huán)境微生物和根際微生物主要屬于變形菌門(Proteobacteria)、藍(lán)細(xì)菌門(Cyanobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、厚壁菌門(Firmicutes)、梭桿菌門(Fusobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、浮霉菌門(Planctomycetes)和綠菌門(Chlorobi),其中,魚菜共生模式下環(huán)境微生物的主要菌屬是聚球藻屬(Synechococcus)、CL500-29_marine_group、hgcI_clade、芽孢桿菌屬(Bacillus)和分歧桿菌屬(Mycobacterium)等,水蕹菜根際微生物菌落中主要菌屬是紅細(xì)菌屬(Rhodobacter)、噬氫胞菌屬(Hydrogenophaga)和聚球藻屬等。研究結(jié)果還表明低覆蓋率(3.5%)的水蕹菜生物浮床能夠增加水體的溶解氧含量,降低水體中含氮化合物的濃度和改善養(yǎng)殖環(huán)境中的微生態(tài)平衡,提高有益菌和氮循環(huán)細(xì)菌的含量。本研究同時(shí)采用宏基因組學(xué)測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)手段,構(gòu)建了草魚(Ctenopharyngodon idellus)、鯽(Carassius auratus)、鰱(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)四種鯉科魚類腸道內(nèi)含物等12個(gè)樣品的16S rDNA測(cè)序克隆文庫(kù),研究了魚菜共生模式下不同鯉科魚類腸道微生物的菌落結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明魚菜共生模式下不同鯉科魚類腸道內(nèi)含物微生物優(yōu)勢(shì)菌落的組成十分相似(P0.05,Kruskal-Wallis),最主要的微生物門類是梭桿菌門、厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門和變形菌門,最主要的優(yōu)勢(shì)微生物菌群均是鯨桿菌屬(Cetobacterium)、梭狀芽胞桿菌屬(Clostridium)、擬桿菌屬(Bacteroides)和芽孢桿菌屬等,其中鯨桿菌屬和梭狀芽胞桿菌屬含量最豐富,且主要在非優(yōu)勢(shì)菌屬之間具有顯著差異(P0.05,Kruskal-Wallis)。同時(shí),本研究通過LEfSE分析研究發(fā)現(xiàn)食性不是造成不同食性鯉科魚類腸道微生物菌落差異的唯一決定性因素。綜上所述,本研究通過采用傳統(tǒng)水生態(tài)學(xué)研究方法、宏基因組學(xué)測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)手段,以水蕹菜生物浮床作為實(shí)例,主要從水化學(xué)和微生物的角度分析了魚菜共生模式這一種新型魚類健康養(yǎng)殖技術(shù)的特點(diǎn),為養(yǎng)殖水體生物調(diào)控技術(shù)和魚類健康養(yǎng)殖技術(shù)的推廣與應(yīng)用奠定了一定的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S964.9

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1 朱嵬;張e，

本文編號(hào)：2645267