生态学杂志 ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (7): 2223-2233.doi: 10.13292/j.1000-4890.202107.031
许郑超,邓燕飞,周军,李旭光,陆全平,陈风蔚,周刚*
XU Zheng-chao, DENG Yan-fei, ZHOU Jun, LI Xu-guang, LU Quan-ping, CHEN Feng-wei, ZHOU Gang*
摘要: 通过Hiseq高通量测序方法分析了中华绒螯蟹(Eriocheir sisensis L.)养殖池塘和外源河水体的微生物群落结构、功能特征以及与环境因子的关系。结果表明:养殖池水体的6个样本,共得到有效序列541349条,可归纳为2938个OTU;外源河水体的6个样本,共得到有效序列551891条,可归纳为2779个OTU;池塘沉积物的6个样本,共得到有效序列557736条,可归纳为8920个OTU。α-多样性分析表明,养殖池沉积物的Sobs指数、Shannon指数、Simpson指数、Chao指数均显著高于水体样本;β-多样性分析表明,各样本菌群按照菌群结构可以分为两大类,既沉积物组和水体组;在养殖池和外源河水体中,门水平的优势菌群主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes);在养殖池沉积物中,门水平的优势菌群主要有变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。冗余分析表明,温度(r2=0.915, P<0.01)、pH (r2=0.8, P<0.01)、溶氧量(r2=0.65, P<0.01)、水质总硬度(r2=0.756, P<0.01)与菌群结构呈极显著相关,NH3-N、NO2--N、COD、NO3--N、TP、TN与菌群结构无显著相关性。方差分解分析表明,在门水平对水体菌群分布贡献度较大的环境因子为pH、温度和溶氧量,贡献度分别为44.14%、41.20%和33.2%。Tax4Fun对各样本的菌群进行基因功能预测表明,在level 2水平下共得到37个预测功能,水体和沉积物中主要优势功能均为碳水化合物代谢、氨基酸代谢。沉积物菌群中氨基酸代谢、脂类代谢、膜转运、外源性生物降解和代谢的功能基因丰度显著低于养殖水体,能量代谢、多糖生物合成和代谢的功能基因丰度显著高于养殖水体。研究结果为河蟹养殖环境调控和生态环境保护提供了科学基础。