采煤沉陷區(qū)草魚混養(yǎng)系統(tǒng)細(xì)菌數(shù)量變動(dòng)與區(qū)系組成研究

柳炳俊

摘 要： 為了解采煤沉陷區(qū)不同草魚（Ctenopharyngodonidellus）混養(yǎng)模式區(qū)系組成，通過圍網(wǎng)養(yǎng)殖對(duì)3個(gè)不同混養(yǎng)模式的水體、底泥以及腸道內(nèi)區(qū)系組成進(jìn)行研究。結(jié)果表明，從各模式中分離出的菌株進(jìn)行16S rDNA序列分析，結(jié)果分屬于45個(gè)屬，其中水體中細(xì)菌多樣性高于底泥和腸道。不同模式之間比較，草魚單養(yǎng)模式弧菌比例最高，而草魚、鰱和鯉魚合理混養(yǎng)模式菌群Shannon-wieners多樣性指數(shù)最高（p<0.05），弧菌比例最低。這說明草魚、鰱魚和鯉魚的三元合理混養(yǎng)能使系統(tǒng)中微生物的結(jié)構(gòu)和功能得到優(yōu)化，細(xì)菌群落的組成更趨于豐富化和多樣化。

關(guān)鍵詞： 采煤沉陷；異養(yǎng)菌；弧菌；混養(yǎng)；草魚；鰱；鯉魚

草魚（Ctenopharyngodon idella）是四大家魚之一，是我國淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的一個(gè)種，在淡水養(yǎng)殖中占有重要地位[1]。目前，全國大部分地區(qū)都能養(yǎng)，2016年我國的草魚養(yǎng)殖產(chǎn)量是589.88萬噸，占淡水魚養(yǎng)殖總產(chǎn)量的20.45%。然而，對(duì)草魚的研究已涉及到生態(tài)養(yǎng)殖、病害防治、微生態(tài)制劑等多個(gè)方面，但是，草魚養(yǎng)殖過程中仍然遭受細(xì)菌、病毒和寄生蟲等引發(fā)各種各樣的疾病，這些都制約草魚集約化養(yǎng)殖發(fā)展[2]。本研究將系統(tǒng)的研究草魚養(yǎng)殖體系中水、底泥和草魚腸道內(nèi)微生物群落組成及其多樣性，了解致病菌比例，探索草魚混養(yǎng)模式，為草魚病害的防治提供理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1放養(yǎng)情況

1.2

1.3 16S rDNA細(xì)菌鑒定

PCR模板的制備即煮沸法[3]，16S rDNA擴(kuò)增正向引物27F：5-AGAGTTTGATCCTGG CTCAG-3，反向引物1492R：5-GGTTACCTTGTTACGACTT-3。 PCR產(chǎn)物送上海生工進(jìn)行測(cè)序，獲得的序列用Blast程序與數(shù)據(jù)庫中已存在的細(xì)菌16S rDNA核酸序列進(jìn)行比對(duì)，對(duì)菌株定屬。

2 結(jié)果

本研究從養(yǎng)殖水體中共分離得到279株菌，分屬于41個(gè)屬。其中，草魚單養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)菌屬為弧菌屬（Vibrio）、芽孢桿菌屬（Bacillus）和短波單胞菌屬（Brevundimonas），分別占的21.74%、14.51%和10.01%；草魚和鰱魚二元混養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)菌屬依次為弧菌屬、短波單胞菌屬和鞘氨醇桿菌屬（Sphingobacterium），其比例分別為18.92%、13.96%和10.11%；草魚、鰱魚、鯉魚三元混養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)菌屬分別為芽孢桿菌屬、弧菌屬和不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter），其比例分別為12.28%、10.90%和9.52%。不難看出，弧菌屬為各養(yǎng)殖模式水體中共有的優(yōu)勢(shì)種，其中單養(yǎng)模式中比例最高，為21.74%，三元混養(yǎng)模式的比例最低，為12.28%。

從養(yǎng)殖底泥中分離出287株菌，分屬于33個(gè)屬。其中，單養(yǎng)模式中的優(yōu)勢(shì)菌屬分別是芽孢桿菌屬、弧菌屬和假單胞菌屬，其比例分別為21.83%、19.12%和15.22%；二元混養(yǎng)模式優(yōu)勢(shì)屬依次為芽孢桿菌屬、弧菌屬和假單胞菌屬，其比例分別為22.24%、14.15%和12.13%；在三元混養(yǎng)模式中芽孢桿菌屬、假單胞菌屬和奈瑟菌屬（Neisseria）為優(yōu)勢(shì)菌種，其比例分別為20.18%、12.75%和11.38%。從三個(gè)模式致病菌弧菌屬所占比例分析，以草魚單養(yǎng)模式比例較高，占到19.31%，三元混養(yǎng)模式最低，為6.63%。

從各模式草魚腸道中共分離出225株菌，分屬于28個(gè)屬。其中，草魚單養(yǎng)模式優(yōu)勢(shì)屬分別是弧菌屬、芽孢桿菌屬和葡萄球菌屬（Staphylococcus），所占比例其為44.78%、10.58%和8.78%；草魚和鰱二元混養(yǎng)模式優(yōu)勢(shì)菌屬依次為弧菌屬、芽孢桿菌屬和黃桿菌屬（Flavobacterium），其比例分別為29.88%、18.56%和8.59%；而芽孢桿菌屬、弧菌屬和氣單胞菌屬（Aeromonas）為草魚、鰱魚和鯉魚三元混養(yǎng)模式的優(yōu)勢(shì)菌屬，其比例分別為16.12%、14.33%和9.15%。各模式弧菌屬所占比例為，草魚單養(yǎng)模式最高，達(dá)到了44.78%，而三元混養(yǎng)模式最低，為14.33%。

3 結(jié)論

眾所周知，草魚為活動(dòng)在水體中下層以草為食的雜食性魚類，鰱魚喜歡生活在水體中上層，是典型以濾食藻類為食的魚類，而鯉魚為水體底部的雜食性魚類，有重要的擾動(dòng)作用。通過三種魚類的生態(tài)位不同，將三種魚類混養(yǎng)，旨在探索一種科學(xué)的養(yǎng)殖模式。本研究結(jié)果表明，將三者混養(yǎng)，不僅可以在生態(tài)位上達(dá)到互補(bǔ)，充分利用水體空間，而且有利于促進(jìn)養(yǎng)殖環(huán)境中微生物的多樣性，優(yōu)化菌群結(jié)構(gòu)。三個(gè)模式之間綜合比較，草魚、鰱魚和鯉魚混養(yǎng)三元模式細(xì)菌多樣性顯著高于其它兩個(gè)模式（p<0.05）；不論水體、底泥還是草魚腸道，草魚、鰱和鯉魚三元混養(yǎng)模式中弧菌比例為最低，而草魚單養(yǎng)模式則為最高或較高。同時(shí)，草魚單養(yǎng)模式中弧菌屬、葡萄球菌屬、氣單胞菌屬和假單胞菌屬在水體、底泥和草魚腸道中均占比較大比例，而這些菌屬大多是條件致病菌。通過研究我們了解到，養(yǎng)殖期間草魚單養(yǎng)模式中草魚的死亡率要明顯高于其兩個(gè)模式，盡管引起草魚死亡的確切原因需進(jìn)一步研究，但本研究從某種程度上證明了草魚、鰱和鯉魚按照一定比例混養(yǎng)能優(yōu)化環(huán)境菌群區(qū)系，促進(jìn)了系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，具有在理論上的合理性和實(shí)踐上的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)

[1]Wu S， Ren Y， Peng C， et al. Metatranscriptomic discovery of plant biomass-degrading capacity from grass carpintestinal microbiomes [J]. FEMS Microbiology Ecology，2015， 91（10）： 107-111.

[2]黃燦，張忠海等.益生芽孢桿菌對(duì)草魚腸黏膜結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用[J].水生生物學(xué)報(bào)，2017，41（4）：774-775.

[3]陽桂丹，張巨源，陳雯莉. 模板制備方法的改進(jìn)[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，35（6）：44-51.