[目的]地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对南美白对虾(Penaeus vannamei)免疫反应、抗病性和营养的影响已被广泛研究,但零水交换养殖系统下地衣芽孢杆菌对对虾肠道和养殖水环境微生物群落的影响尚不清楚.[方法]通过收集添加地衣芽孢杆菌在饲料或水中后,对虾肠道、池水和池低沉积物样品,通过16S rRNA基因测序和线性判别分析(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)进行微生物分析.[结果]结果表明,添加地衣芽孢杆菌对对虾的生长影响较小.此外,添加方式的不同对对虾肠道菌群的影响较小.但添加地衣芽孢杆菌可以有效地改变对虾肠道微生物群落,并改善对虾免疫力.[结论]这些结果有助于全面了解在零水交换养殖系统中,通过饲料和水添加地衣芽孢杆菌后对虾肠道和环境的变化,从而为选择正确的益生菌以及如何添加益生菌维持对虾健康提供基础信息.

为了解不同微藻对南美白对虾养殖尾水的净化作用, 通过室内微藻培养试验, 分析8株微藻在南美白对虾养殖尾水中的生长性能及不同时间内其对氮磷的去除效果.结果表明, 8株藻均能在南美白对虾养殖尾水中生长, 其中铜绿微囊藻、衣藻和蛋白核小球藻生长较好, 平均相对生长速率分别为0.309 3、0.246 9和0.215 5.8种藻对总氮 (TN) 、总磷 (TP) 的去除效果差异较大, 其中铜绿微囊藻、衣藻和蛋白核小球藻对TN去除效果较好, 培养结束时去除率分别达到74％、69％和60％;铜绿微囊藻和衣藻均具有较好的TP去除效果, 去除率达60％以上, 其次为蛋白核小球藻.不同藻类对不同形态氮的吸收存在较大差异, 铜绿微囊藻和衣藻具有较好的硝态氮去除效果, 去除率达到70％左右;衣藻对氨氮具有较快且持久的去除率, 去除率高达100％, 铜绿微囊藻和蛋白核小球藻稍慢, 而斜生栅藻、针杆藻和舟形藻最慢, 在培养16 d后, 去除率均达到90％以上;隐藻和蛋白核小球藻对亚硝态氮具有较好的去除效果, 培养至第8天时即达到80％的去除率, 且隐藻去除效果较持久.本研究获得了不同藻类对对虾养殖尾水的吸收利用特点, 可为南美白对虾养殖过程中藻相的定向培育及养殖尾水净化提供科学参考依据.

[背景]高度集约化的对虾养殖业面临着日益严重的水污染问题,同步高效降解养殖废水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐是对虾养殖业健康可持续发展的重要保障之一.[目的]通过分别固定化硝化菌群(Nitrifying bacterial consortia,NBC)和芽孢杆菌,优化菌群空间结构,提高菌群功能,实现同步高效降解对虾养殖废水中的有机物、亚硝酸盐和氨氮,保障南美白对虾养殖的可持续发展.[方法]采集养殖虾塘底泥进行硝化细菌自养富集和连续培养,利用16SrRNA基因高通量测序技术分析硝化菌群组成.从5株芽孢杆菌中筛选化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)降解能力最强的菌株.选用吸附和成球效果好的无毒包埋材料,通过正交实验优化固定化配方提高机械强度.选择硝化菌群和芽孢杆菌最适使用浓度进行分别固定化并联合应用于对虾养殖废水的处理.[结果]高通量分析结果显示硝化菌群中变形菌门(Proteobacteria,61.10％)占绝对优势,具有自养硝化功能的类群丰度达12.69％并呈高多样性.还包含丰度达47.44％的具有反硝化功能或者潜在反硝化功能的优势菌群和丰度达12.85％的光合细菌,是高有机负荷下硝化作用的重要补充,并可通过反硝化作用实现真正脱氮.COD降解能力最强的是解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien) YL-10,48 h内COD降解率达100％.固定化最佳配方为贝壳粉5％、海藻酸钠3％、交联剂氯化钙为4％、优化后的固定化小球其机械强度可达129.68 mN.固定化使硝化菌群的氨氮和亚硝酸盐降解率分别提高了128.13％和130.11％ (P＜0.05),但对芽孢杆菌YL-10的COD降解率无明显提高.1×108 CFU/mL为硝化菌群和芽孢杆菌YL-10在养殖废水中最适使用浓度.在固定化硝化菌群和芽孢杆菌YL-10联合作用下,对虾养殖废水的氨氮、亚硝酸盐和COD浓度在48 h内分别由初始的6.32±0.12、5.69±0.11和65.29±1.14 mg/L降至0.03±0.03、0.06±0.01和0 mg/L (P＜0.05),降解率分别为99.57％、99.03％和100％.[结论]通过优化固定化有效提高硝化菌群的硝化作用,联合COD降解能力强的芽孢杆菌,同步高效降解对虾养殖废水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐,为规模化应用于南美白对虾高密度养殖提供科学依据.

为了筛选红螯螯虾适宜的饵料,本研究比较了2种商品化配合饲料对红螯螯虾雄性雌化率的影响,继而研究了配合饲料(FF)、配合饲料700％+鱼糜30％ (FF+TF)、配合饲料70％+南瓜30％ (FF+P)、配合饲料50％+鱼糜25％+南瓜25％ (FF+TF+P)4种饵料对3种不同规格红螯螯虾(9g,15g和21g)生长的影响.结果 表明:(1)使用市售南美白对虾配合饲养60 d后,红螯螯虾雄性雌化率为(34.1±6.9)％,显著高于投喂罗氏沼虾饲料组(9.8±4.1)％(p＜0.05);(2)在小规格红螯螯虾养殖实验中,投喂FF+TF+P组增重率和特定生长率最高,FF和FF+P组次之,配合饲料+鱼糜组最低(p＜0.05);(3)在中规格和大规格红螯螯虾养殖中,投喂FF+TF+P组和FF+P组增重率和特定生长率最高,显著高于投喂FF组和FF+TF组(p＜0.05).上述结果表明,红螯螯虾对植物性饲料需求较高,且随个体生长,其对植物性饵料比例逐渐增加.本研究为红鳌鳌虾专用配合饲料的研发提供理论依据.

副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种经口摄入感染的食源性致病菌,广泛存在于水产品中,然而其进入人胃后的存活情况尚属研究空白.本研究将浓度为107 cfu/g的副溶血性弧菌接种于三文鱼和南美白对虾中,运用体外人胃仿生原位消化系统进行消化模拟,经过120 min后,测定食物排空率、胃部pH值变化及幽门排出食糜中副溶血性弧菌的存活情况.结果 显示三文鱼的胃排空滞后时间为60 min,南美白对虾为90 min,模拟消化120 min时,两种食糜均未完全排空.胃部pH值为(1.6±0.1),在食物摄入10 min后大幅上升,随着胃酸的不断分泌及食物的消化分解,其pH值开始下降,并保持在5.41左右.在食品消化120 min进入肠道后,副溶血性弧菌并没有完全被胃酸杀灭,对虾中该菌的存活率为(0.119±0.025)％,而三文鱼中存活率为(0.007±0.005)％.综上所述,副溶血性弧菌可随食物基质的消化分解通过胃排空进入肠道,从而躲避胃酸的杀灭并导致人体患病.

微生物是对虾养殖生态系统中的重要角色,与对虾的健康和品质息息相关.本研究利用荧光定量PCR和Miseq高通量测序手段对南美白对虾生长不同阶段(初期/5月、中期/6-7月、末期/8月)虾塘水体细菌和古菌的度、多样性及群落结构进行了调查,并分析了其对水质变化的响应.结果 表明:随着投喂量的增加,水体碳和营养盐(氮、磷、硅)逐渐累积,铵氮含量在7、8月达到8.17 mg·L-1,水体溶氧2.92 mg·L-1,pH下降到6.66,氧化还原电位ORP低至29.10 mV;细菌丰度(1.67× 108～3.91×109 copies·mL-1)较古菌(3.08× 105～2.77× 107 copies·mL-1)高出两个数量级,二者在5-7月相对平稳,8月显著增加(ANOVA test,P＜O.05);Pearson相关分析显示,细菌和古菌丰度与营养盐水平呈显著正相关(P＜0.05);养殖过程中微生物群落结构发生了明显演替,红杆菌科(Rhodobacteraceae)始终占优势(平均占比为27.93％),黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、微杆菌科(Microbacteriaceae)和放线菌未定科(Actinomycetales)在养殖中期比例较高,腐败螺旋菌科(Saprospiraceae)比例先降低后升高,而肠球菌科(Enterococcaceae)比例在7、8月明显降低,从初期的5.61％降低到约1％;DHVEG-6是最优势的古菌类群(总体平均67.17％),其比例在养殖后期甚至达到90％,氨氧化古菌Candidatus Nitrosopumilus比例在养殖后期迅速下降,从5月的29％下降到8月的4.5％;水体细菌和古菌协同作用,共同维持虾塘微生态平衡.研究结果可为虾塘高密度养殖的举措优化、疾病防控及产量保障提供理论依据.

为了阐明南美白对虾高位池养殖尾水处理系统中不同水处理阶段微生物群落演替机制,利用16SrRNA基因高通量测序技术分析了水体和生物膜的微生物群落结构.结果显示,在水处理系统中主要是变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)及酸杆菌门(Acidobacteria),平均占细菌总OTU的88.61％.生物膜中生物多样性指数普遍高于水样,与水体的共有菌为320种,载体不同是造成群落结构差异的主要原因,黏土陶粒和北美海蓬子(Salicornia bigelovii)根系是硝化作用的主要反应场所.在属水平上筛选出160种微生物,主要属于变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、蓝细菌门、厚壁菌门(Firmicutes)及放线菌门,它们能够较好地区分菌群的来源及水处理的反应阶段.研究揭示了不同水处理阶段以及不同生物填料中微生物动态变化情况,为今后的海水养殖尾水处理提供理论依据和技术参考.

[背景]随着水产养殖业的发展和养殖集约化程度的提高,养殖水环境日趋恶化,养殖动物病害频发,而水产益生菌因其环境友好、安全而被广泛应用于水产养殖中.[目的]从南美白对虾养殖池底泥分离枯草芽孢杆菌,探究其体外生物学特性及对水质的净化作用,以期扩充微生态制剂的种质资源.[方法]采用稀释涂布平板法分离菌株,通过形态学观察、生理生化特征、微生物鉴定系统表型测定以及16S rRNA基因序列分析对分离菌株鉴定分类;采用单因素控制法研究体外生物学特性;采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法测定养殖水体中亚硝酸盐(NO2--N)含量,纳氏试剂分光光度法测定氨氮(NH3-N)含量,碱性高锰酸钾法测定化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD).[结果]通过表型鉴定和16S rRNA基因序列分析,从南美白对虾养殖池底泥中筛选了一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WH1.体外生物特性研究表明,菌株WH1比模式菌具有更强的耐高温、耐人工胃液、耐胆盐、抑制金黄色葡萄球菌和副溶血性弧菌能力,而且对欧洲食品安全局规定的用作饲料添加剂的芽孢杆菌必检的8种抗生素敏感,符合水产益生菌用作饲料添加剂的体外评价标准.此外,水质净化研究表明菌株WH1能显著降低水体中的NO2--N、NH3-N含量及COD值(P＜0.05).[结论]筛选的枯草芽孢杆菌WH1可用作水质调控剂,同时具有用作饲料添加剂的体外生物学特性优势,有效扩充了微生态制剂的种质资源.

为探讨淡化养殖南美白对虾(Penaeus vannamei)对养殖区周边环境盐碱化的影响,本研究对湖南澧县南美白对虾淡化养殖1年、3年、5年和7年的池塘及排水沟渠附近底泥样品进行了钾、钙、镁、钠、水溶性盐总量、氯离子等土壤盐碱化指标分析.结果显示,养殖池塘水溶性总盐含量均高于对照组.对比对照组,养殖池塘沉积物的氯离子浓度随养殖年份显著增加,5年的池塘Cl-含量最高.养殖池塘中Na+、K+浓度与对照组相比无差异,到第7年Na+显著增加.养殖池塘沉积物中Mg2+、Ca2+浓度对比对照组显著下降,养殖7年池塘Mg2+浓度与对照池塘相近,而7年的池塘Ca2+浓度显著高于对照组.结果表明,随着养殖年份的递增,养殖池塘的总盐、氯离子、Na+和Ca2+等盐碱化指标会呈现一定上升趋势,但目前整体未出现超出正常土壤标准状况,具体影响需进一步跟踪监测.

虾类和果蝇同属节肢动物.果蝇的相关研究表明自噬与免疫关系密切,而虾类自噬机制研究鲜少.微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3,Lc3)与自噬基因Atg8同源,其与自噬体的形成密切相关,是自噬活性的标志分子.本研究利用RACE技术克隆了罗氏沼虾的MrLc3a基因的全长cDNA,用RT-qPCR检测了该基因在罗氏沼虾主要组织中的表达量;并研究了正常和副溶血弧菌感染两种情况下MrLc3a基因和免疫基因Relish的表达变化情况,为其在病害防御方面的应用提供了前期数据.试验结果表明:MrLc3a基因全长653 bp,其中包括195 bp的5'-UTR、378 bp的ORF开放阅读框和80 bp的3'-UTR,共编码126个氨基酸;序列比对结果显示,其编码的氨基酸序列和南美白对虾Lc3a编码的氨基酸序列具有较高的同源性,并在系统发育树上聚为一支;RT-qPCR结果显示,MrLc3a基因在罗氏沼虾各个组织均有表达,其中在脑、鳃、胃中的表达量较高,在肝胰腺和性腺中的表达量较少;副溶血弧菌感染罗氏沼虾后显著影响了MrLc3a和Relish基因在罗氏沼虾肝胰腺组织中的转录情况,MrLc3a和Relish基因随时间变化都呈现出先上升后下降的趋势,表明MrLc3a基因通过参与细胞自噬过程而参与了免疫反应.