室内培育不同产地卤虫的成虫肠道菌群结构分析

摘要：【目的】探究室内培育卤虫的成虫肠道菌群组成及结构特征，为开展人工健康养殖卤虫提供参考依据。【方法】选取俄罗斯鄂木斯克地区及我国巴里坤和渤海湾产地的卤虫卵进行孵化，人工养殖至成虫期后采用16S rDNA高通量测序技术分析不同产地卤虫肠道内的菌群组成及结构特征。【结果】Illumina MiSeq测序共得到481096条有效序列，平均每个样品有53455条有效序列。变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）为不同产地卤虫肠道内的优势菌群，其在肠道菌群内的相对丰度均在97.0%以上。不同产地卤虫肠道菌群的共有OTU为291个，共有OTU对应序列数占不同产地卤虫总序列数的95.04%。其中，假单胞杆菌属（Pseudomonas）有29个OTUs，其对应序列数占总序列数的31.25%；盐单胞杆菌属（Halomonas）有15个OTUs，其对应序列数占总序列数的16.44%；交替赤杆菌属（Altererythrobacter）有9个OTUs，其对应序列数占总序列数的12.00%。不同产地的卤虫肠道菌群也存在一定差异，交替赤杆菌属和列文虎克菌属（Leeuwenhoekiella）在俄罗斯鄂木斯克卤虫肠道内的相对丰度显著高于我国巴里坤和渤海湾产地的卤虫（P<0.05，下同），微小杆菌属（Exiguobacterium）在我国巴里坤卤虫肠道内的相对丰度显著高于俄罗斯鄂木斯克地区和我国渤海湾产地的卤虫，而Idiomarina属仅在我国渤海湾卤虫肠道菌群中出现。【结论】卤虫肠道菌群构成与其生存的水体环境和摄食的饵料相关，因此可通过调整养殖水体环境和投喂饵料的一致性以提高肠道共有菌群的比例。卤虫肠道中参与食物消化吸收的有益菌群可作为今后研究卤虫生长机制的靶菌群。

关键词： 卤虫；肠道；菌群结构；不同产地；成虫期

中图分类号： S955.34 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）09-1841-08

0 引言

【研究意义】卤虫（Artemia）别名盐水丰年虫、盐水虾，是一种小型低等水产甲壳类动物，分布在许多碳酸盐和硫酸盐的自然湖泊和人工盐池中，隶属于甲壳纲卤虫属（黄旭雄和陈马康，2000）。卤虫是一种典型的非选择性滤食动物，50 μm以下的颗粒状物质如有机质碎屑、微藻和细菌等均可被摄食（张颖等，2018）。自1933年美国学者Seale发现卤虫无节幼体是仔稚鱼的最佳饵料以来，卤虫在海水养殖生产中即得到广泛应用，其人工养殖技术也不断完善。动物肠道是营养物质消化和吸收的主要场所，而肠道内的微生物是宿主肠道的重要组成部分（Walter et al.，2011；Rungrassamee et al.，2016）。肠道微生物通过影响宿主的免疫、营养吸收及消化而对其健康产生影响（Ley et al.，2008；Roeselers et al.，2011），因此，明确室内培育卤虫肠道的微生物组成对开展人工健康养殖卤虫具有重要意义。【前人研究进展】目前，有关卤虫的研究主要集中在卵生物学特征、人工养殖技术、生长发育、繁殖特性等基础生物学方面。黄玉玲（2004）概述了盐田增殖、盐田养殖、水池养殖和循环流水养殖4种人工增养殖模式，以期为因地制宜开展卤虫人工养殖提供参考；杨志强等（2005）对比6个不同产地的卤虫生物学特性，结果发现干燥卵卵径、去壳卵卵径、吸水卵卵径与无节幼体体长呈显著相关；王素凤（2009）测定了我国7个产地卤虫卵的生物学特征值，发现其卵径和卵颜色与海拔高度密切相关，而卵径与其成体的生殖方式无直接关联；王婧等（2012）研究表明，在春夏季和低盐度环境下孤雌品系卤虫种群占绝对优势，而在秋季和较高盐度下两性生殖卤虫种群逐渐占据优势；Arumugam等（2013）采用不同形式的螺旋藻粉投喂卤虫，结果发现以脂质体包裹的螺旋藻粉最有利于卤虫生长；陈迪虎和刘晓冬（2013）对卤虫在冬季和夏季的孵化和养殖条件进行探索，结果表明，冬季的孵化温度为22～24 ℃、养殖温度为20 ℃，而夏季的孵化温度为30 ℃、养殖温度为24 ℃；李景和徐永健（2013）探讨不同光照强度、温度和盐度对卤虫幼体生长发育的影响，结果表明，最适的光照强度为0.5×103 lx，最适生长温度为26 ℃，最适生长盐度为74.03‰；彭瑞冰等（2013）研究表明，卤虫的最佳饵料组合为三角褐指藻+酵母液；隋丽英和王娇（2014）研究表明，卤虫卵和无节幼体大小与其种群及地理分布密切相关，但营养组成与卤虫种群及地理分布的关联不明显；贺婷婷等（2016）研究发现，在非极端光周期下，艾比湖卤虫的临界光暗时长为8.38±0.37 h，感知光照度处于10～50 lx时卤虫的滞育率较高。【本研究切入点】针对卤虫肠道及肠道微生物的研究，Gunasekara等（2011）通过立體显微镜、光学显微镜和电子显微镜观察不同生长时期卤虫肠道的组成结构，发现卤虫肠道是一个呈钩形的管状结构，包括前肠、中肠和后肠三部分；Motlagh等（2012）研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和芽孢杆菌（B. licheniformis）对卤虫肠道微生物的影响，结果发现其肠道内芽孢杆菌数量增多，而弧菌数量减少；但至今鲜见采用高通量测序技术研究卤虫肠道微生物结构的相关报道。【拟解决的关键问题】以卤虫（A. parthenogenetica）为研究对象，分别选取俄罗斯鄂木斯克地区及我国巴里坤和渤海湾产地的卤虫卵进行孵化，人工养殖至成虫期后采用16S rDNA高通量测序技术分析不同产地卤虫肠道内的菌群组成及结构特征，以期为开展人工健康养殖卤虫提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

以俄罗斯鄂木斯克地区（LA）及我国巴里坤（LB）和渤海湾（LC）产地的卤虫休眠卵为材料，养殖和孵化用水为盐度30‰、pH 8.3的人工海水，投喂饵料为螺旋藻粉。人工海水是采用广州市海神水族科技服务公司的海水晶与蒸馏水按一定比例混合，曝气2 d，过100目筛绢网后，121 ℃高压灭菌30 min。饵料配制参照Marques等（2006）的方法，螺旋藻粉使用前进行灭菌消毒，再与灭菌人工海水混匀。

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