稻蟹共作与蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成比较.pdf

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1、第26卷第5期2017年9月上海海洋大学学报JOURNALOFSHANGHAIOCEANUNIVERSITYV01．26．No．5Sep．，2017文章编号：1674-5566(2017)05-0682-09DOI：10．12024／jsou．20170301999稻蟹共作与蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成比较成永旭1’2，刘洪天1，常东1，曾奇韬1，孙中勇1，李嘉尧1’2(1．上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海201306；2．上海高校知识服务平台水产动物遗传育种中心，

2、上海201306)摘要：为分析稻蟹共作和蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成的差异，利用Miseq平台对微生物16SrRNA基因v4区高通量测序，比较分析两种模式下的细菌群落变化。结果显示：两种模式下具有显著差异(P<0．05)菌门，肠道中为酸杆菌门(Acidobacteria)和互养菌门(Synergistetes)；水体中为拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和Armatimonadetes菌门；底

3、泥中为浮霉菌门(Planctomycetes)。两种模式下具有显著差异(P<0．05)菌属，肠道中有14个，水体中有18个，底泥中有13个。稻蟹共作与蟹单作肠道、水体、底泥的Chao、ACE丰富度指数，以及Shannon和Simpson多样性指数差异不显著。通过对两种模式下水体、土壤及肠道中具有显著差异(P<0．05)的分支杆菌属(Mycobacterium)、红杆菌属(Rhodobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)，蓝藻细菌门(Cyanobac

4、teria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、柔膜菌门(Tenericutes)和厚壁菌门(Firmicutes)比较分析后发现：一些厌氧、高亚硝酸盐环境下的常见优势菌属在蟹单作水体、土壤中的丰度显著高于稻蟹共作，稻蟹共作条件下养殖河蟹的肠道微生物构成上更接近野生河蟹，其肠道细菌群落特点也反映出共作养殖环境优于单作模式，且有利于河蟹生长。关键词：中华绒螯蟹；细菌群落；稻蟹共作；肠道；环境中图分类号：S917．1；S966．16文献标志码：A稻蟹共作作为一

5、种水稻和水产相结合的生态农业模式发展至今已取得了长足的进步，在我国辽宁、宁夏等地已有较大的推广应用面积¨o，而在上海崇明等地则一直以扣蟹养殖塘中种稻方式开展种养结合‘2J。水体和土壤中的微生物对于良好种养环境的维持具有重要作用。如水体中，细菌参与氮的转化，产生或转化氨氮和亚硝酸盐氮旧J、底泥中的微生物对池塘中饲料、排泄物等有机物的分解、矿化具有重要作用M引。微生物还会经过鳃和口腔进人水产动物体内，水产动物的肠道微生物对其营养、免疫、拮抗及致病方面均会产生影响∞。J。目前对鱼类、虾类肠道微生物已有较多研究

6、∞’8。0

7、，而河蟹近年来主要有CHEN等‘11]、u等‘12

8、、狄盼盼¨31研究了肠道微生物组成特点。目前对稻蟹共作模式下的土壤理化性质-14I、水体底栖动物多样性¨5

9、、浮游动物¨刮等已有一定的研究，而稻蟹共作模式下河蟹肠道及环境微生物的特点尚未见报道。水稻通过地上部分的遮阴和根系的生长活动改变了河蟹生长环境，能够使其根际微生物与周围土壤发生变化Ⅲ1，影响其根际土细菌多样性、丰富度、均匀度¨8I。养殖水体、底泥环境中的微生物会进一步影响到河蟹体内的细菌群落构成。本研究通过高通量测序技术同时比较了稻蟹

10、共作和蟹单作两种模式下的水体、底泥及肠道微生物的群落结构特点，分收稿日期：2017-03-31修回日期：2017．06-08基金项目：上海高校水产学高峰学科建设项目(2015-62-0908)；上海科技兴农推广项目(沪农科推字2015第l-7号)；“稻一渔”耦合养殖技术研究与示范(201203081)；科技部港澳台科技合作专项(2014DFT30270)作者简介：成永旭(1964一)，男，博士，教授，研究方向为甲壳动物营养繁殖学。E—mail：yxcheng@shou．edu．CYI通信作者：李嘉尧，E

11、-mail：Jy-li@shou．edu．cn5期成永旭，等：稻蟹共作与蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成比较析了差异菌群和优势菌群的功能作用。这为改善稻田种养环境，揭示稻蟹共作模式中水稻和河蟹的互惠共生机理，实现河蟹的健康养殖具有重要意义。1材料与方法1．1实验材料中华绒螯蟹养殖地点为上海海洋大学崇明基地(北纬31。34’50”，东经121。33’14”)，实验田块为8m×8ITI正方形，四周均设置防逃围隔，独立进排水，中央