主养草鱼池塘三种混养模式下鱼类消化道菌群PCR-DGGE比较

摘要

消化道微生物在宿主生长、营养和健康等方面均起到重要的作用，因此对宿主消化道微生物群落结构及其影响因素开展研究是非常必要的。本文采用聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术比较研究了主养草鱼池塘三种混养模式(模式Ⅰ：草鱼、鲢、鳙、鲫分别为250、35、40、15尾；模式Ⅱ：草鱼、鲢、鳙、匙吻鲟、鲫分别为250、35、20、20和15尾；模式Ⅲ：草鱼、鲢、鲫分别为250、35、15尾)下的鱼类消化道菌群差异。结果表明，三种混养模式下同种鱼的生长率出现显著性差异(P<0.05)，而肠道细菌16S rDNA V3区特征片段PCR-DGGE指纹分析显示不同混养模式下草鱼(Ctenopharyngodon idellus)的肠道菌群相似性较高(>42.2%)，投喂配合饲料的草鱼与摄食浮游生物的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、匙吻鲟(Polyodon spathula)肠道菌群结构相差最大(<19%)，鲢鳙肠道菌群相似性较高(>41.6%)，除模式Ⅱ鳙的肠道和匙吻鲟的胃菌群具有较高的相似性(>50.3%)外，匙吻鲟的消化道菌群和鲢鳙的相似性低。本实验共回收测序了14条特定DGGE条带中的DNA片段，并进行系统进化分析，结果显示这14条条带分别归属于4个细菌类群：变形细菌门(Proteobacteria)，拟杆菌门(Bacteroidetes)，厚壁菌门(Firmicutes)和梭杆菌门(Fusobacteria)。
　　 池塘养殖一直是我国淡水养殖的主要模式。鳙是我国四大家鱼之一，也是我国传统混养模式中的主要滤食性鱼类。最近一段时间，许多研究人员在传统的混养模式中引进和鳙同一生态位的匙吻鲟，以期获得经济效益和生态效益的双丰收，并取得了一定的效果。随着模式的确立和推广必然带来很多机遇也会存在很多问题，例如细菌类型感染疾病的存在将会是一个严重的威胁。在此背景下，我们用PCR-DGGE技术和序列分析调查投喂鲜活饵料(BI-L)和配合饲料(BI-C)的鳙肠道菌群，和投喂鲜活饵料(PS-L；PI-L)和配合饲料(PS-C；PI-C)的匙吻鲟胃和肠道菌群。本实验共回收测序16条DGGE条带，系统发育分析显示鳙和匙吻鲟所有待测样本的优势菌为厚壁菌门(31.25%，5条)。其他属于γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)(25%，4条)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(12.5%，2条)、梭杆菌门(Fusobacteria)(12.5%，2条)、蓝藻门(Cyanobacteria)(6.25%，1条)、放线菌门(Actinobacteria)(6.25%，1条)、β-变形菌门(β-Proteobacter ia)(6.25%，1条)。不同饵料喂养的匙吻鲟肠道菌群具有较高的相似性(>49%)，不同饵料喂养的鳙的肠道菌群也具有较高的相似性(>59%)，说明这些生态位中存在着更稳定成型的微生物群落。然而，两组不同饵料喂养的匙吻鲟胃样本菌群之间存在相当大的差异，表明匙吻鲟胃部菌群可能更易受到饵料的影响。
　　 本研究结果为鱼类混养模式的优化，饲料研发和鱼病防治提供了基础参考资料。

目录

文摘

英文文摘

缩略语表

前言

1 鱼类消化道菌群的研究概况

1.1 鱼类的消化道菌群的形成

1.2 影响鱼类胃肠道菌群的因素

1.3 鱼类胃肠道的细菌组成

1.4 鱼类消化道菌群的生理功能

2 变性梯度凝胶电泳技术在水产研究中的应用

2.1 变性梯度凝胶电泳的原理和发展

2.2 变形梯度凝胶电泳技术在水产养殖中的应用

3 研究的目的与意义

第一章 主养草鱼池塘三种混养模式下鱼类消化道菌群

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2 结果与分析

2.1 三种混养模式下鱼类的生长情况及水质基本参数

2.2 DGGE指纹图谱与消化道菌群群落差异

2.3 序列和系统发生分析

3 讨论

3.1 鱼类生长与三种混养模式的关系

3.2 混养模式下消化道菌群多样性

3.3 混养模式下养殖鱼类消化道细菌群落组成

第二章 喂养不同饵料对匙吻鲟和鳙消化道微生物区系的影响

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2 结果与分析

2.1 不同样本的DGGE指纹图谱

2.2 序列和系统发生分析

3 讨论

3.1 DGGE方法应用于消化道菌群研究的优越性

3.2 不同饵料喂养对消化道菌群影响

3.3 匙吻鲟和鳙的消化道细菌群落组成

参考文献

附录

致谢