生態調控技術對異育銀鯽養殖池底泥菌群多樣性的影響

茍小蘭，蘇艷秋,3，黃 丹，李駿程，吳立鋒，羅國強

( 1．通威股份有限公司，四川 成都 610041； 2. 成都通威水產科技有限公司，四川 成都 610081； 3.四川大學 生命科學學院，四川 成都 610065 )

生態調控技術對異育銀鯽養殖池底泥菌群多樣性的影響

茍小蘭1,2，蘇艷秋1,2,3，黃 丹1,2，李駿程1,2，吳立鋒1,2，羅國強1,2

( 1．通威股份有限公司，四川 成都 610041； 2. 成都通威水產科技有限公司，四川 成都 610081； 3.四川大學 生命科學學院，四川 成都 610065 )

為探討菌藻調控技術、底質改良技術及投餌區微孔增氧技術對異育銀鯽養殖池塘底泥微生物群落結構多樣性的影響，在江蘇大豐地區選擇3口總面積約42.93 hm2的異育銀鯽精養池塘實施以上技術，同時兩口總面積約30 hm2的池塘作為對照池，采用PCR-DGGE方法比較分析4—7月池塘底泥中的細菌多樣性。試驗結果顯示，試驗塘底泥細菌多樣性指數為3.15～3.52，明顯高于對照塘的2.20～2.74，表明了三大技術的實施有利于提高底泥中細菌多樣性指數，同時底泥菌群多樣性指數的平均值與異育銀鯽的損失率呈正相關，一定程度上反應了三大技術的聯用有利于提高精養池塘生態穩定能力，間接增加養殖效益。

菌藻調控技術；底質改良技術；微孔增氧技術；異育銀鯽；菌群多樣性

自2012年春季，由鯉科皰疹病毒Ⅱ型(Cyprinid herpes virus Ⅱ，CyHV-2)引起的異育銀鯽病毒性鰓出血病在江蘇鹽城地區爆發以來，已造成重大經濟損失[1-2]。Wang等[3]分析了鯉魚皰疹病毒Ⅱ型感染異育銀鯽(Carassiusauratusgibelio)的病例，發現其死亡率極高，部分池塘高達100%。由于是新發現的病毒性病害，目前尚未篩選出有效的治療藥物和疫苗[4]。有報道指出，防控這種病毒性疾病的出發點在于建設水產養殖環境的生態屏障，即通過底質改良、均衡增氧及菌藻調控等技術改善養殖環境、維持養殖環境生態穩定，減少或避免養殖魚類的應激性刺激，然后再定時給予機體免疫增強劑，增強異育銀鯽自身免疫力，使魚體的免疫機能在與病毒搏擊過程中處于優勢地位[5]。

為減緩或控制異育銀鯽鯉科皰疹病毒Ⅱ型病毒病的進一步擴大，通威股份有限公司在江蘇異育銀鯽主養區采取了一系列生態屏障建設工作，包括菌藻調控、底質改良、均衡增氧、底排污等生態調控技術，取得了良好效果。筆者采用PCR-DGGE比較分析江蘇大豐市異育銀鯽養殖生態屏障建設試驗塘和對照塘底泥的微生物多樣性，探討生態調控技術對異育銀鯽養殖池塘底泥細菌多樣性的影響，為防控異育銀鯽鯉科皰疹病毒Ⅱ型出血病提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2015年4—7月在江蘇大豐斗龍港區異育銀鯽精養池塘進行。選取5口土質魚塘，池塘水面積約為30～43 hm2，水深1.6～1.7 m。將5口池塘隨機分為試驗組(3個)與對照組(2個)。試驗組在養殖期間實施通威菌藻調控、底質改良及微孔增氧三大技術，對應產品分別為通威調水寶1號，通威活水寶1號、通威底改Ⅰ號及微孔增氧盤。試驗組分別為A(面積14.67 hm2，放魚量約為36.6萬尾)、B(面積14.87 hm2，放魚量約47.20萬尾)、C(面積12.73 hm2，放魚量約42.84萬尾)；對照組按正常的養殖管理進行，分別為D(面積14.67 hm2，放魚量約為37.85萬尾)、E(面積15.33 hm2，放魚量約為40.03萬尾)。試驗所用養殖動物均為健康的異育銀鯽幼苗，體質量約50 g/尾，隨機分配至各試驗池塘中。

1.2 產品使用方法

1.2.1 通威光合菌的使用

通威光合菌(商品名通威調水寶1號)在池塘完成所有化學消毒處理3～4 d后使用，按照14.9～22.4 kg/(hm2·m)直接潑灑，水質較差時則按22.4～37.3 kg/(hm2·m)潑灑，每隔10～15 d使用1次，使用時注意觀察水色及浮游動、植物生物量，最佳使用時間為晴天上午。

1.2.2 通威乳酸菌的使用

通威乳酸菌(商品名通威活水寶1號)在池塘完成所有化學消毒處理3～4 d后使用，將產品直接使用池塘水稀釋100倍后按照14.9 kg/(hm2·m)直接潑灑全池，養殖中、后期酌情加大用量，每隔10～15 d使用一次，使用時注意觀察水色及浮游動、植物生物量，最佳使用時間為10:00至16:00。當遇到養殖動物攝食不好，可按照20 mL/kg直接拌服飼料，以緩解養殖動物攝食不好的癥狀。

1.2.3 通威底改產品的使用

通威底改產品(商品名通威底改Ⅰ號)在下雨或倒藻前后使用，按照2985～3731 g/(hm2·m)均勻拋撒池底，當出現底質嚴重惡化如發黑、發臭、底熱等現象可根據情況加量、連續或隔天使用。

1.2.4 通威微孔增氧的使用

在投餌區域安置微孔增氧設施，增氧盤按照養殖實際情況設置在直徑約20～30 cm，在投料前0.5 h至投料后0.5 h開啟，增加水體中溶解氧，緩解因魚群聚集搶食造成的缺氧。

1.3 樣品采集

底泥樣品來源于江蘇大豐縣斗龍港，生態調控技術試驗塘泥樣編號為8#～18#，分別為試驗組A、B、C池塘4—7月期間底泥樣品；對照組泥樣編號為1#～7#，分別為對照組D、E池塘4—7月底泥樣品，每月固定于約20 d取樣1次，取樣位置為料臺底部5 cm深處泥樣，取3個不同的點泥樣混合均勻，于-20 ℃保藏，并運送至成都通威科技水產有限公司微生物工程研究室。

1.4 樣品總DNA提取

樣本基因組提取稱取約0.6 g樣品，采用Soil DNA kit提取微生物總DNA。操作步驟參考試劑盒使用說明書。

1.5 變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)分析

采用細菌通用引物序列[6]:GC338f 和518r擴增16S rDNA V3區片段，具體PCR擴增程序參考Darawan等[7]方法進行。擴增結束取擴增產物經2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測，將具有清晰條帶的PCR產物進行變性梯度凝膠電泳分析。DGGE條件為：凝膠質量分數為8%，變性劑為40%～60%，60 ℃在1×TAE緩沖液中200 V、10 min，然后轉100 V，12 h。采用熒光染料染色后，在凝膠成像儀中拍照，用BIO-RAD Quantity One軟件對DGGE指紋圖譜進行聚類分析，通過Biodap軟件對樣品泳道灰度值進行分析，計算不同樣品微生物多樣性指數。

2 結果與分析

2.1 PCR擴增結果

以提取的底泥微生物總DNA為模板進行PCR擴增，產物用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測。結果顯示，擴增出16S rDNA的V3區片段(圖1)，從擴增檢測結果，目的片段約240 bp，擴增特異性很好。

圖1 16S rDNA V3區片段PCR擴增圖譜

2.2 池塘底泥微生物群落結構分析

2.2.1 菌群DGGE圖譜分析

江蘇大豐地區異育銀鯽精養試驗組與對照組池塘底泥細菌群落多樣性的DGGE圖譜見圖2和圖3。比較DGGE各條帶相對光密度發現，對照組底泥樣品共產生了27條可鑒別的條帶，而試驗組池塘泥樣產生了多達52條可鑒別的條帶。由圖2、3及表1可知，在4—7月份養殖周期中，試驗組底泥電泳條帶數為25～36，而對照組電泳條帶數為14～18，與對照組相比，試驗組底泥樣品中的電泳條帶數明顯較多。同時，對照組底泥樣品圖譜條帶數在不同月份平均得到條帶數為12～18，而試驗組圖譜條帶數在不同月份平均得到條帶數為27～34，顯著高于對照組，表明了三大技術的實施有利于提高精養池塘底泥微生物區系的多樣性。此外，通過DGGE分離圖譜顯示，各異育銀鯽精養池塘隨養殖時間增加，底泥微生物群落呈現遞減趨勢。

圖2 對照組D、E池塘底泥中細菌DGGE圖譜及模式圖

1，1#；2，2#；3，3#；4，4#；5，5#；6，6#；7，7#；1#～4#，4—7月對照組D底泥樣品；5#～7#，5—7月對照組E底泥樣品.

圖3 生態調控技術試驗組底泥細菌DGGE圖譜及模式圖

1，8#；2，9#；3，10#；4，11#；5，12#；6，13#；7，14#；8，15#；9，16#；10，17#；11，18#；8#～11#，4—7月試驗組A池塘底泥樣品；12#～15#，4—7月試驗組B池塘底泥樣品，16#～18#為5—7月試驗組C池塘底泥樣品.

2.2.2 菌群Shannon指數分析

在實施三大技術的異育銀鯽精養池塘整個試驗周期內(4—7月份)底泥樣品微生物群落Shannon指數平均為3.35，而對照組底泥樣品微生物群落Shannon指數平均為2.46。在各個月份底泥樣品中，試驗組(A、B、C)Shannon指數均值分別為3.29、3.43、3.33，而對照組(D、E)Shannon指數均值分別為2.57、2.28(表1)。總體趨勢是試驗組微生物群落多樣性高于對照組，其中試驗組B多樣性最高，對照組E最低，表明了菌藻調控技術、底質改良技術及微孔增氧技術的利用有利于提高異育銀鯽養殖池塘底泥中微生物群落的多樣性。

表1 試驗組與對照組DGGE圖譜條帶及細菌多樣性指數

注：H′為Shannon指數.

2.3 異育銀鯽死亡率分析

本研究統計了試驗期間(4—7月)各組異育銀鯽的死亡率，以探究精養池塘底泥微生物群落結構豐度差異對養殖效果的影響(表2)。A、B、C 3組底泥微生物群落區系多樣化的池塘，異育銀鯽死亡率分別為5.65%、1.26%、3.90%，而D、E菌群多樣性豐度較低的對照組魚體死亡率分別達到了33.38%、12.20%，明顯高于試驗組。此外，從重大疾病的發生情況分析，底泥菌群豐富的池塘在養殖周期中未爆發重大疾病，而對照組池塘觀察到了鯉科皰疹病毒Ⅱ型鰓出血疾病及細菌性出血病。

表2 養殖期間試驗組及對照組異育銀鯽死亡情況

3 討 論

“養魚先養水，養水先養泥”，在水生生態系統中，池塘底泥是最活躍與最具影響力的組成成分之一，與養殖動物、養殖水環境間關系密切[8]。底泥不僅承擔水體豐富營養物質的提供、環境劇烈變化的緩沖等作用，同時還提供種類繁多的益生菌和底棲生物活動、棲息場所，與養殖動物生長息息相關[9-10]。

李越蜀等[11-12]研究發現，底泥中豐富的微生物是池塘自凈能力的主要組成部分，對養殖過程中的物質循環和資源再利用起著關鍵作用，尤其在選擇大量投餌的精養模式下，注重底泥微生物群落結構多樣性的搭建，有利于營養與能量的充分利用，減少相關病害的發生。本研究通過DGGE 圖譜中條帶數目變化可知，異育銀鯽精養池塘底泥中實施了菌藻調控、均衡增氧等生態調控技術的試驗組細菌豐度在整個試驗期間與對照組相比差異較大，表現出試驗組細菌豐度整體高于對照組。結合最終養殖結果發現，底泥微生物群落多樣性高的異育銀鯽精養池塘，其發生鯉科皰疹病毒Ⅱ型疾病的概率顯著低于菌群多樣性低的池塘，因此可將豐富池塘底泥細菌多樣性作為防控異育銀鯽鯉科皰疹病毒Ⅱ型出血病的一項重要工作。此外，本研究發現了精養池塘底泥微生物群落隨養殖進程的推移，其細菌多樣性減少，目前尚未有相關文獻報告該現象，推測原因可能為：(1)在養殖后期投餌量增加，層積在底部的殘餌、糞便及動物尸體等有機物超出了自凈能力，一方面阻礙了營養物質向微生物群落輸入，另一方面有害物質增加，抑制了微生物的生長；(2)隨著飼料持續性加入，可能在一定程度上對菌群進行了定向性馴化，從而導致了菌群多樣性的衰減。針對菌群多樣性減少的機理方面仍需要大量研究證實。

雖然目前利用DGGE技術對異育銀鯽養殖池塘底泥微生物群落多樣性有了初步認識，但底泥環境中微生物組成較為復雜，尚未對微生物群落組成進行測序分析，在后期研究工作中，將會基于現階段的研究成果，針對性地利用高通量測序技術分析底泥中的微生物群落組成及其代謝途徑，為鯉科皰疹病毒Ⅱ型疾病的防控提供更具體的理論與技術支撐。

4 結 論

(1)菌藻調控技術、底質改良技術及微孔增氧技術的實施有利于提高異育銀鯽精養池塘底泥微生物群落結構多樣性。

(2)精養池塘底泥豐富的微生物區系有助于減少或延緩異育銀鯽的發病或死亡，直接增加養殖收益。

(3)建立異育銀鯽養殖過程中池塘底泥微生物群落多樣性的監測，對鰓出血或細菌性疾病的爆發具有一定程度上的預警功能。

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EffectofEcologicalRegulationTechniquesonMicrobialDiversityinSedimentsinAllogyogeneticSilverCrucianCarpCarassiusauratusgibelioCulturePonds

GOU Xiaolan1,2，SU Yanqiu1,2,3，HUANG Dan1,2， LI Juncheng1,2，WU Lifeng1,2， LUO Guoqiang1,2

( 1.Tongwei Group Co.， Ltd.，Chengdu 610041，China; 2.Chengdu Tongwei Aquatic Science and Technology Co., Ltd.，Chengdu 610081，China; 3.College of Life Science,Sichuan University，Chengdu 610065, China )

The effects of synergistic bacteria and algae regulation, sediment improvement and balance aeration on water quality factors and microbial diversity in sediments in allogyogenetic silver crucian carpCarassiusauratusgibelioculture ponds were studied in three allogyogenetic silver crucian carp culture ponds (a total area of about 42.93 hm2), and the other two ponds(a total area of about 30.00 hm2) without the methods mentioned above as the control in Dafeng county in Jiangsu province. The PCR-DGGE method was used to analyse the bacterial diversity in sediments in the ponds from April to July. The results showed that there was significantly higher bacterial diversity index (3.15-3.52) in the experimental pond sediments than that in the control pond sediments (2.20-2.74), indicating that the three technicals were helpful to improve the microbial diversity index. Meanwhile, average bacterial diversity index in experimental pond sediments were positively correlated with the fish-loss. That is, the better work was, the higher microbial diversity index in sediment was. To some degree, it infers that the linkage of the three technologies will help improve intensive pond ecological stability and increase feeding efficiency.

synergistic bacteria and algae regulation; sediment improvement ; balance aeration ;Carassiusauratusgibelio; bacterial diversity

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.02.005

2015-12-24；

2016-05-23.

“十二五”農村領域國家科技支撐計劃項目(2015BAD13B03).

茍小蘭(1987—)，女，碩士研究生；研究方向：水產益生菌應用.E-mail：394391796@qq.com.通訊作者：蘇艷秋(1984—)，女，博士研究生；研究方向：資源微生物. E-mail：745564373@qq.com.

S917.1

A

1003-1111(2017)02-0148-05