生态循环水养殖池塘微生物群落结构特征初步分析

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1、上海海洋大学硕士论文生态循环水养殖池塘微生物群落结构特征初步分析摘要生态循环水养殖池塘是将人工湿地和养殖池塘有机结合的一种新型的养殖模式，在未来具有良好的发展前途。池塘中的微生物组成对于生物监测和生物修复具有重要的意义，淡水生境中存在大量不可培养的微生物，使得传统的培养技术方法无法对微生物群落结构的多样性进行深入而全面的研究，而分子生物学的发展则提供了一种有效手段。为了探究系统中的微生物群落结构组成特征，为该新型水产养殖系统提供一定的科学依据。本文利用PCR．DGGE方法对此系统中水样和底泥样中的微生物群落结构进行了分析。在2008年的6月到lO月，每月采集五个循环塘和

2、一个对照池塘的水样和底泥样品，提取DNA，扩增其16SrRNAV3区。在变性剂梯度为20％--50％，电压80V，电泳时间12小时的条件下DGGE条带的分离效果最好。水样的DGGE图谱显示了较高的微生物丰度，且样本在空间和时间上均有较大的差异，具体表现在条带的数量、位置及亮度的不同。Quantityone软件包分析结果显示了对照塘不同于循环塘的微生物群落结构，说明生态循环水养殖在一定程度上改变了池塘的微生态环境，而这种改变主要是通过人工湿地的净化作用来完成的。13条特征条带的测序共得到4类细菌：放线菌门(Acinetobacteria)、变形菌门(Proteobacte

3、ria)、拟杆菌门(Bacteroides)、蓝细菌门(Cyanobacteria)，其中两条蓝细菌特定分布在对照塘中。主成分分析证明了对照塘与循环塘微生物群落结构组成的差异性，典型对应分析结果则证明溶解氧对于微生物群落组成的相关程度最大，其次为氮磷水平。底泥微生物的DGGE显示了29条不同类型的条带，群落结构较为单一，说明底泥中的微生物丰度并不是很高，且样本在空间和时间上差异性亦不大，菌群结构相似程度比较高，微生物群落结构基本恒定。选取其中9条稳定的条带进行割胶测序分析，获得的序列分为4个细菌类群：变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌(Verrucomiv

4、robia)、拟杆菌门(Bacteroides)、绿屈挠菌(Chloroflexi)。统计学分析表明，影响池塘水样微生物群落结构的主要环境因子对底泥依然起到作用。关键词：生态循环水养殖池塘；微生物群落结构；DGGE；16SrRNA上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：妊毋

5、许卜日期：)07年舌月／o日。I上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海水产大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本版权书。不保密口学位论文作者签名姗日期：少<}年占月／汨’指导教师签名：1．葱活日期：_郸月夕日上海海洋大学硕士论文第一章引言1．基于人工湿地的循环水养殖1．1我国循环水养殖模式发展的现状与趋势我国是世界

6、上唯一一个水产品养殖产量超过捕捞产量的国家，且养殖产量已占到世界养殖总产量的70％以上。统计数据显示，2005年我国的水产品总产量为5107．6万吨，其中养殖产量为3395万吨，占总产量的66．48％，养殖产量占有如此高的比重，这在世界主要渔业大国中是绝无仅有的。2008年l～5月全国水产品总产量为1557．2万吨，同比增长4．46％。水产养殖业的发展，一方面使水产品的供求关系发生了很大的变化；另一方面改善了产业结构，推动了整个渔业经济的发展。据FAO等机构预测，世界水产品消费量在未来30年内增长率大约在1．0％．2．9％，且水产品的增加将主要来自于水产养殖业【l】。因

7、此，未来我国仍将是世界水产品的重要供应地。在为我国水产养殖取得巨大成就而欣喜的同时，我们也应清醒的看到，近二十年来我国水产养殖业的快速发展，主要是通过规模扩张来实现的。这种粗放型的增长方式目前已面临较大的环境、政策、社会等多方的巨大压力。养殖水域生态环境进一步恶化、大众对水产品质需求进一步提高，使得寻求一种效益稳定、环境友好的水产养殖生产模式、成为我国水产养殖业的可持续发展的迫切需求。因此，将我国水产养殖生产方式从当前粗放型向集约型、健康型的转变是我国水产养殖发展的必然的战略选择。而循环水与其它养殖模式相比，依靠技术要素替代传统的资源要素