淡水池塘蓝藻水体细菌群落结构的研究

发布时间：2020-04-26 08:02

【摘要】：近年来高密度集约化养殖发展迅猛,养殖池塘污染严重,蓝藻水华暴发频繁。养殖水体暴发蓝藻后会产生一定的危害,严重制约养殖业的健康发展。有研究发现,蓝藻暴发与细菌种群之间存在密切的联系。但目前,国内外大量研究工作都是针对湖泊、水库中蓝藻暴发过程中的细菌群落组成,而对养殖池塘蓝藻暴发过程中细菌群落结构的研究却很少。开展对后者的研究,对于了解蓝藻暴发机制和养殖水体中蓝藻防控与治理,都有着非常重要的理论意义与应用价值。本研究以3个地区(广东、云南、贵州)4个淡水养殖场的蓝藻暴发池塘和非蓝藻暴发池塘(对照池塘)水体为样本,通过懫样分析水体的理化及生物指标,运用PCR-DGGE和高通量测序技术,研究了影响养殖池塘蓝藻暴发的主要理化因子,分析了养殖池塘蓝藻暴发时的细菌群落结构特征;并通过模拟跟踪实验,采用高通量测序技术研究了蓝藻水华从无到暴发再到消亡的过程中细菌群落动态变化情况。从而对养殖池塘蓝藻水华暴发、发展的机理有更全面的认识,为防控养殖池塘蓝藻水华问题提供理论依据。主要研究结果如下:1.蓝藻暴发与水体理化因子的关系对四个养殖场的蓝藻暴发池塘和对照池塘的研究表明:蓝藻暴发池塘的可溶性磷酸盐(PO43--P)含量高对照池塘;线性回归分析可以得出,PO43--P与代表蓝藻暴发程度的叶绿素a(Chl.a)存在正相关关系(R2=0.869,P0.01)。2.淡水养殖池塘蓝藻暴发时水体细菌群落特征分析本研究所采集的四个养殖场蓝藻暴发池塘暴发的均为微囊藻(Microcystis)水华;在门水平上,四个养殖场蓝藻暴发池塘蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌在水体中的比例高于对照池塘,放线菌门(Actinobacteria)细菌在水体中的比例低于对照池塘;在属水平上,四个养殖场的蓝藻暴发池塘假鱼腥藻属(Pseudanabaena)、屈挠杆菌属(Flexibacter)、噬细胞菌属(Cytophaga)、黄杆菌属(Flavobacterium)细菌在水体中的比例高于对照池塘,聚球藻属(Synechococcus)、微丝菌属-待定(Candidatus Microthrix)、酸微菌属(Acidimicrobium)细菌在水体中的比例低于对照池塘。同一养殖场蓝藻暴发池塘与对照池塘水体的细菌群落多样性和细菌群落结构差异较小,而不同养殖场间水体的细菌群落多样性和细菌群落结构差异较大。3.蓝藻暴发过程中水体细菌群落结构动态变化研究通过模拟跟踪实验,采用高通量测序技术研究了蓝藻水华从无到有再到消亡过程中细菌群落的动态变化情况。结果表明,实验期间暴发的蓝藻水华属于Microcystis水华;Bacteroidetes在水体中的比例随蓝藻水华的暴发而上升,随蓝藻水华的衰败而下降;Actinobacteria在水体中的比例随蓝藻水华的暴发及衰败呈现一直下降的趋势;蓝藻水华衰败末期水体中的溶解氧几乎耗尽,厌氧菌嗜阳菌属(Heliophilum)细菌在水体中的比例升高。实验期间养殖水体的细菌菌落多样性,随蓝藻水华的暴发而降低,又随蓝藻水华的衰败而升高。
【图文】：

图 3-1 养殖池塘水体细菌群落结构 DGGE 指纹图谱及聚类分析（UPGMA）Fig. 3-1 DGGE profiles and UPGMA clustering of 16S rDNA genes from the pond water表 3-1 不同样品的细菌多样性指数Tab. 3-1 Shannon-wiener index， Margalef index，，Pielou index andSimpson of different bacterial community泳道LaneS H' D J' 1-λQB 18 2.734 2.238 0.946 0.925QC 18 2.812 2.203 0.973 0.935YB 21 2.935 2.573 0.964 0.942YC 20 2.849 2.451 0.951 0.933GB 21 2.918 2.558 0.958 0.938GC 20 2.904 2.471 0.969 0.941LB 17 2.763 2.116 0.975 0.933

上海海洋大学硕士学位论文场各池塘水体的优势菌门相似都为，变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、蓝藻门（Cyanobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、浮霉菌门（Planctomycetes）和绿菌门（Chlorobi）。分别将广东广州市珠江水产研究所、广东广州市陆仕水产公司、贵州遵义市绥阳县金承养殖场、云南红河州开远市羊街乡三角海水库西坝养殖场等四个养殖场同一养殖场的蓝藻暴发池塘与对照池塘进行对比，发现四个养殖场均存在蓝藻暴发池塘的 Cyanobacteria、Bacteroidetes 的比例高于对照池塘，而 Actinobacteria的比例低于对照池塘的情况。四养殖场的蓝藻暴发池塘与对照池塘依次相比Cyanobacteria 分别高出 7.14%、2.63%、3.97%、9.55%；Bacteroidetes 分别高出 6.82%、6.25%、6.42%、2.84%；Actinobacteria 分别低 11.46%、6.45%、2.97%、12.59%。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;S917.1

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本文编号：2641280