【摘要】：南美白對(duì)蝦是目前世界上產(chǎn)值居首位的水產(chǎn)品,中國(guó)是全球最大養(yǎng)殖生產(chǎn)國(guó)。2014年,中國(guó)南美白對(duì)蝦產(chǎn)量157.69萬噸,價(jià)值過千億。南美白對(duì)蝦自1988年引入中國(guó)以來,養(yǎng)殖已有27年。隨著育苗技術(shù)和養(yǎng)殖技術(shù)的不斷進(jìn)步,養(yǎng)殖密度越來越大,水環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重。為了有效改善水環(huán)境,防控病害,微生態(tài)制劑作為一項(xiàng)生物控制技術(shù)最早引入南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖過程中,并在十余年內(nèi)得到迅速推廣應(yīng)用。由于傳統(tǒng)可培養(yǎng)微生物分析技術(shù)的局限,早期的研究很難從微生態(tài)角度揭示微生態(tài)制劑的作用機(jī)理及其引起的菌群結(jié)構(gòu)變化,而基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)的缺乏反過來又制約了微生態(tài)制劑的發(fā)展和應(yīng)用。本文選取實(shí)驗(yàn)室分離培養(yǎng)的枯草芽孢桿菌FY99-01(Bacillus subtilis FY99-01)粉狀菌劑和硝化桿菌Y3-2(Nitrobacter winogradskyi Y3-2)液體菌劑,在廣西北海進(jìn)行了南美白對(duì)蝦野外全程應(yīng)用試驗(yàn),在養(yǎng)殖的前、中、后期對(duì)水體和蝦腸道取樣,采用變性梯度凝膠電泳(DGGE)和高通量測(cè)序技術(shù),對(duì)上述菌劑在不同養(yǎng)殖時(shí)期使用所造成的養(yǎng)殖水體和蝦腸道總細(xì)菌和弧菌群落結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了系統(tǒng)分析,以揭示其對(duì)養(yǎng)殖水環(huán)境和蝦腸道微生態(tài)的影響。藻類是水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)鍵生態(tài)要素,藻類與細(xì)菌之間存在復(fù)雜的相互作用關(guān)系,可能影響微生態(tài)制劑作用的發(fā)揮。藻類和硝化細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)共同底物,尤其是它們決定了氮素的存在形態(tài)和去向,但兩者關(guān)系缺乏系統(tǒng)研究,本文建立了藻-菌相互作用模型,以闡明藻類對(duì)硝化細(xì)菌在養(yǎng)殖水體中發(fā)揮作用的影響。本文主要研究結(jié)論如下:(1)枯草芽孢桿菌FY99-01在蝦池的使用可以明顯改善蝦池水質(zhì),在養(yǎng)殖前期(0~30天)顯著降低水體pH,中后期(30~84天)降低水體SOP(可溶性正磷酸鹽)濃度,后期(60~84天)降低水體亞硝酸濃度;其對(duì)對(duì)蝦生長(zhǎng)速度、對(duì)蝦產(chǎn)量、飼料系數(shù)方面也表現(xiàn)出一定促進(jìn)作用。硝化桿菌Y3-2的作用明顯弱于枯草芽孢桿菌FY99-01,對(duì)水質(zhì)和對(duì)蝦生長(zhǎng)促進(jìn)作用改善不大,尤其是沒有表現(xiàn)出降低和控制亞硝酸鹽的作用。(2)對(duì)蝦養(yǎng)殖水體不同時(shí)期的優(yōu)勢(shì)菌群不同。養(yǎng)殖前期,優(yōu)勢(shì)菌群為β-proteobacteria和Verrucomicrobiae;養(yǎng)殖中期,為α-proteobacteria、Actinobacteria、Verrucomicrobiae、Cyanobacteria及Bacilli;養(yǎng)殖后期,為α-proteobacteria(30.46±7.70%)、γ-proteobacteria(12.72±4.11%)、chloraplast(7.16±3.22%)、actinobacteria(7.10±3.55%)、flavobacteria(6.32±2.34%)、cyanobacteria(5.52±8.87%)、β-proteobacteria(4.30±1.42%)、sphingobacteria(4.03±1.39%)、planctomycetacia(3.30±0.46%)、δ-proteobacteria(2.57±0.60%)以及verrucomicrobiae(1.55±0.74%)等。(3)南美白對(duì)蝦腸道細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群為γ-proteobacteria(60.77±16.51%)、α-proteobacteria(15.45±8.98%)、sphingobacteria(4.01±2.16%)、actinobacteria(3.83±3.75%)、flavobacteria(3.80±0.69%)及planctomycetacia(1.00±0.60%)等�；【菍�(duì)蝦腸道菌群最常見種群之一,其主要種類為vibrioshilonii、v.hepatarius和一種不可培養(yǎng)弧菌(unculturedvibriosp.,ay374396.1);值得注意的是,本研究發(fā)現(xiàn)浮霉菌綱planctomycetacia也是蝦腸道的優(yōu)勢(shì)種群,值得關(guān)注,因?yàn)槟壳罢J(rèn)為厭氧氨氧化菌(anammox)主要來自該菌群,它們?cè)诘厍虻h(huán)中有重要生態(tài)意義。(4)投加枯草芽孢桿菌fy99-01和硝化桿菌y3-2均對(duì)水體總細(xì)菌微生態(tài)產(chǎn)生影響,芽孢桿菌的影響大于硝化桿菌�；赿gge的聚類結(jié)果表明:芽孢桿菌在前期和中期的影響大于其后期的影響。dgge切膠測(cè)序結(jié)果顯示:前期,投加芽孢桿菌使一種人類病原菌wp01(klebsiellapneumoniaemp3_1a,jn644624.1)和一種不可培養(yǎng)細(xì)菌wp03(unculturedorganismsbxy_796,jn429468.1)比例降低,使芽孢桿菌wp02(km083138)比例明顯增加,投加硝化細(xì)菌同樣使wp01比例降低;中期,投加芽孢桿菌使一種放線菌綱細(xì)菌wm08(cryobacteriumpsychrotolerans,jn626519.1)、一種藍(lán)細(xì)菌wm09(leptolyngbyafragilis,ef420112.1)和一種疣微菌綱細(xì)菌wm11(unculturedverrucomicrobialesbacterium,fj516959.1)在水體中出現(xiàn),使一種人類病原菌wm10(acinetobacterradioresistenssma4,jq618289.1)消亡,投加硝化細(xì)菌也使wm08和wm09出現(xiàn),使wm10比例降低;后期,投加芽孢桿菌使不可培養(yǎng)疣微菌綱細(xì)菌wa01、wa03和wa07比例降低或消亡,使一種芽孢桿菌wa12比例增加;投加硝化細(xì)菌使疣微菌綱細(xì)菌wa03、wa11和一種芽孢桿菌綱反硝化細(xì)菌wa04比例降低;后期,高通量測(cè)序結(jié)果同樣顯示,投加枯草芽孢桿菌fy99-01會(huì)使水體中α-proteobacteria細(xì)菌比例明顯降低(p0.05),而flavobacteria、cyanobacteria、bacilli以及綠藻比例明顯上升,屬水平上使bacillusspp.比例顯著上升(p0.05);而投加硝化桿菌y3-2影響較小,優(yōu)勢(shì)種群中僅發(fā)現(xiàn)綠藻含量有大幅上升。整體上,投加微生態(tài)制劑優(yōu)化了養(yǎng)殖水環(huán)境的微生態(tài)結(jié)構(gòu)。(5)在水體中使用微生態(tài)制劑會(huì)影響蝦腸道的微生物群落結(jié)構(gòu),枯草芽孢桿菌FY99-01和硝化桿菌Y3-2均明顯提高了蝦腸道總細(xì)菌的多樣性�？莶菅挎邨U菌FY99-01的使用導(dǎo)致蝦腸道內(nèi)Vibrio spp.(特別是潛在病原菌V.parahaemolyticus)、Rhodobacter spp.比例明顯減少,Pseudomonas spp.、Corynebacterium spp.比例明顯增多。硝化桿菌Y3-2的使用同樣導(dǎo)致Vibrio spp.減少,Pseudomonas spp.以及Chitinophaga spp.比例明顯增加。這從微生態(tài)角度說明了使用本文的微生態(tài)制劑對(duì)對(duì)蝦健康的改善潛力和其安全性。(6)藻類的生長(zhǎng)會(huì)明顯抑制硝化細(xì)菌的硝化作用,光線同樣抑制其硝化作用,藻和光的共同作用會(huì)使抑制作用增強(qiáng)。藻主要抑制硝化細(xì)菌生長(zhǎng),而光主要抑制硝化細(xì)菌活性。硝化細(xì)菌制劑在養(yǎng)殖水體中應(yīng)用效果不佳的主要原因是藻類生長(zhǎng)和光照的聯(lián)合抑制作用。(7)銅綠微囊藻FACHB-915通過氨氮利用的優(yōu)勢(shì)抑制硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)和活性;微囊藻毒素MC-LR對(duì)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)和活性沒有影響,微囊藻毒素不是微囊藻抑制硝化細(xì)菌的原因。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S968.22;S917.3

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本文編號(hào)：2441077