南海岛礁鱼源产蛋白酶菌株热带芽孢杆菌BTZB2的特性研究

深远海及南海岛礁海域较近海海域受人类活动的影响小,微生物资源丰富。金带齿颌鲷(Gnathodentex aurolineatus)是南海典型的珊瑚礁食肉鱼类之一,其肠道微生物群落具有较高的碳源代谢能力。为挖掘南海典型岛礁鱼类肠道微生物中可培养蛋白酶的菌株资源,从南海渚碧礁海域金带齿颌鲷肠道样品中富集筛选到产蛋白酶菌株BTZB2,其在酪蛋白平板上具有明显水解圈,水解圈直径与菌落直径的比值在第24小时达3.0。从分子水平结合细菌形态学特征及生理生化特性分析,确定该菌株为热带芽孢杆菌(Bacillus tropicus)。该菌株最优产蛋白酶条件为:pH 8、盐度15‰、温度30℃、培养时间48 h、初始菌量105 C F U·m L^(-1)。优化后该菌株发酵48 h后的蛋白酶活力可达319.48 U·mL^(-1),较筛选时菌株的酶活力(124.55 U·mL^(-1))提高了156.5%。在组合1(pH 7、盐度22‰、温度30℃、初始接种量105 CFU·mL^(-1))和组合2(pH 8、盐度15‰、温度30℃、初始接种量105 CFU·mL^(-1))2种优化条件下,发酵第24小时粗酶液的比活力分别达975.34和889.97 U·mg-1,第48小时粗酶液的比活力分别达1836.51和2400.83 U·mg-1。结果表明,热带芽孢杆菌BTZB2具有良好的产蛋白酶能力,可作为南海鱼源功能微生物菌剂资源的备选菌株。

溶藻菌CZBC1在氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻的溶藻效果研究

为研发氯化物型盐碱水体溶藻菌菌剂,选取溶藻菌菌株CZBC1,探讨了滤液组、菌体组、菌液组在初始铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)密度分别为10^(5)和10^(6)个·mL^(-1)的氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻的溶藻效果。结果发现,菌株CZBC1同时具有直接和间接2种溶藻方式,菌株CZBC1的滤液组、菌体组、菌液组作用于铜绿微囊藻时能使藻细胞变形、褪色或破裂,在氯化物型盐碱水体中可以发挥良好的溶藻效果。当初始藻密度为10^(5)个·mL^(-1)时,第6天菌液组的铜绿微囊藻密度可降至2.30×10个·mL^(-1),菌体组降至1.27×10~2个·mL^(-1),对照组为3.67×10^(5)个·mL^(-1),菌液组和菌体组极显著低于对照组(p<0.01),2组的最高溶藻率可达99%以上。当初始藻密度为10^(6)个·mL^(-1)时,第6天菌液组的铜绿微囊藻密度可降至8.30×10^(5)个·mL^(-1),对照组为3.17×10^(6)个·mL^(-1),菌液组显著低于对照组(p<0.05),最高溶藻率为78.8%。从溶藻效果来看,菌液组>菌体组>滤液组。研究表明,溶藻菌CZBC1在氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻具有良好的溶藻效果,可用于氯化物型盐碱池塘中的微囊藻水华防控。

嗜酸乳杆菌对3种弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响

使用益生菌是预防和控制水产养殖细菌感染的非抗生素方法之一。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)可在机体内分泌抗菌物质,具有抑制有害菌生长、调节肠道微生态平衡和增强抗毒抗病能力等功能。研究了不同氧环境和不同培养基条件下嗜酸乳杆菌、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、溶珊瑚弧菌(V.coral-liilyticus)的生长情况,并通过牛津杯法和液体培养法结合PCR荧光定量技术、高通量测序技术,系统评价了嗜酸乳杆菌对上述弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道菌群的组成和变化的影响。结果显示,在厌氧条件下,哈维氏弧菌的菌量显著高于在好氧环境培养后的菌量(P<0.05)。不同培养基配比对4种细菌的生长均具有显著性影响(P<0.05)。嗜酸乳杆菌对3种弧菌的生长均有良好的抑制效果。在对虾肠道菌群背景下,嗜酸乳杆菌对副溶血弧菌的生长有显著抑制作用(P<0.05)。处理组的弧菌属比例较对照组显著减少,高菌量组的有益菌属均显著增加。研究表明,嗜酸乳杆菌对上述3种弧菌的生长有良好的抑制效果,在对虾肠道菌群背景下对副溶血弧菌的生长也有良好的抑制效果,且能够优化菌群结构。

集约化海水养殖尾水高浓度无机氮磷的藻菌协同净化效果

当前,水产养殖造成的农业面源污染问题已引起国家高度重视,农业农村部从2020年起实施水产绿色健康养殖“五大行动”,在全国范围开展生态健康养殖模式推广、养殖尾水治理模式推广、水产养殖用药减量、配合饲料替代幼杂鱼和水产种业质量提升等水产绿色健康养殖技术推广。广东是水产养殖大省,近年正推进水产养殖尾水治理试点,并要求有关部门迅速向全省推广鱼塘尾水处理技术,切实采取措施解决水产养殖尾水问题,以实现养殖水资源节约、集约和高效循环利用,推动水产养殖业绿色循环发展,实现生态效益、经济效益双丰收。

配套养殖体系中部分抗生素的污染特征

采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术分析配套养殖体系粪便、水体和沉积物中4种磺胺类(SAs)、2种四环素类(TCs)、2种大环内酯(MLs)和2种喹诺酮类(QLs)抗生素的含量和分布特征.研究结果显示,在水体中共检出8种抗生素,浓度在ND—382 ng·L-1,2种四环素类抗生素未被检出,且水体中抗生素的浓度呈现旱季高于雨季;沉积物中共检出7种抗生素,其浓度分别在ND—3400μg·kg-1范围内,磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺甲噁唑(SMX)和罗红霉素(RTM)未被检出;在猪粪和鸭粪中均检出甲氧苄啶(TMP)、诺氟沙星(NFX)、脱水红霉素(ETM-H2O)和罗红霉素(RTM),同时猪粪中还检出2种四环素类,鸭粪中检出磺胺二甲嘧啶(SMZ)和环丙沙星(CFX),其中鸭粪中甲氧苄啶的最高浓度达到6.11 mg·kg-1.研究结果表明,不同介质中抗生素的含量存在一定差异,其中磺胺类抗生素在水体中浓度最高,喹诺酮类和四环素类在沉积物中的浓度最高;粪便中抗生素的种类与施药的种类密切相关,并且可能会加剧抗生素对水体环境的污染.

颤藻浓度和水温对凡纳滨对虾响应颤藻粗提液毒性的影响

文章研究了绿色颤藻(Oscillatoria chlorina)不同成分对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的毒性,分析了颤藻浓度与水温对对虾响应粗提液毒性的影响,并初步检测了颤藻粗提液所含的毒素。结果显示,湿藻质量浓度为5.04 mg·m L^(-1)的颤藻细胞及其粗提液可导致93.72%以上的对虾死亡,藻细胞培养液对对虾无致死效应。用湿藻质量浓度高于2.52 mg·m L^(-1)的粗提液注射对虾,对虾死亡率超过86.67%,随质量浓度低至0.504 mg·m L^(-1),对虾死亡率降至2.22%,差异显著(P<0.05);水温显著影响了粗提液对对虾的致死效应(P<0.05),湿藻质量浓度为2.52 mg·m L^(-1)的粗提液在22℃水温条件下可引起20.0%对虾死亡,当温度升至34℃,对虾死亡率增加至97.8%;以微囊藻毒素(Microcystin-RR/YR/LR,MC-RR/YR/LR)作标准品,使用高效液相色谱法检测颤藻粗提液毒素,结果在粗提液中均未检出RR、YR、LR等3种常见的微囊藻毒素。结果表明,绿色颤藻可致对虾急性死亡,其主要有害成分是颤藻粗提液所含的非MC-RR/YR/LR等藻毒素,对虾对颤藻粗提液毒性的响应与颤藻浓度和水温显著相关(P<0.05)。

广东西枝江-东江流域抗生素抗性基因污染特征研究

抗生素抗性基因(Antibiotics Resistance Genes,ARGs)污染已成为全球性环境问题之一。于枯水季对广东西枝江-东江流域的淡水河、西枝江、东江干流上120多公里河段范围采样,共10个点,每个点同步采集水样和沉积物样品,采用实时荧光定量PCR方法,测定了3种代表性磺胺类耐药基因(sul1、sul2、sul3)及2种代表性整合酶基因(int1、int2)的存在及其丰度。结果显示,水样及沉积物样品中sul1、sul2、sul3和int1、int2均具有100%检出率,表明西枝江-东江流域水环境受到这5种抗生素抗性基因的污染。sul1和sul2在水样和沉积物中的绝对丰度和相对丰度最高,为优势抗性基因。抗性基因丰度在水体和沉积物间,具有较好的相关性(R2=0.64)。无论水体和沉积物,一些抗性基因之间也存在显著的正相关:sul1和int1(R2>0.95,P=0.000<0.01),sul1和sul2(R2>0.8,P=0.002<0.01),sul2和int1(R2>0.8,P=0.004<0.01)。西枝江-东江流域的不同采样点的丰度水平并没有明显峰值,从支流到干流抗性基因丰度未随着水量的增加而削减,反而随着微生物繁殖和新的污染源排放而不断富集。

蓝藻水华对水产养殖业影响的研究进展

近些年蓝藻水华的大规模爆发是水产养殖业面临的一个重要问题。文章从蓝藻水华形成的原因、蓝藻水华对水产养殖业的危害、蓝藻水华的防治方法等方面进行了论述,并比较了不同防治方法的优劣。结合我国水产养殖业的现状,提出在水产养殖业中可以考虑将物理、化学、生物方法联用使蓝藻的浓度处在一个低水平的动态平衡,从而有效防止蓝藻的过度繁殖。联用方法在蓝藻水华的防控工作中有着巨大的潜力,若能深入挖掘其中相互作用的关系和机制,并应用指导于实践,将对水产养殖业以及水生环境保护做出贡献。

碳氮营养和培养条件对芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4生长的影响

芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4是一株具有溶甲藻能力的菌株,为探究营养条件与培养条件对A4生长的影响,明确在多因素共同作用下菌株的生长特性,先以单因素方法比较不同碳、氮营养因子对其生长的影响,再以Plackett-Burman方法综合比较碳源、氮源、pH、接种菌量、温度、转速、装液量等因子对其生长的协同影响效应。结果显示,A4菌对有机碳源玉米浆和有机氮源大豆蛋白利用效果最好,培养24 h后菌量分别达到3.58×10~8、3.19×10~8 CFU/ml。各因子的重要性排序依次为大豆蛋白、温度、玉米浆、转速、接种菌量、pH、装液量,且大豆蛋白和温度对A4菌的生长影响显著(P<0.05)。研究表明,培养条件对菌株生长调控也有重要意义,在评估相关因素对菌株生长或生态功能的影响时,须将营养条件和培养条件协同分析。

不同培养条件下菌株NB5对氨氮的去除效果研究

文章研究了从硝化菌群中分离的菌株NB5在不同培养条件下的生长情况及其对氨氮(NH4+-N)和亚硝氮(NO2−-N)的去除效果,并对菌株NB5进行了鉴定。结果发现,菌株NB5在盐度25~45、pH 6.0~9.0、15~35℃和通气量1~2 L·min^−1的条件下生长良好(P>0.05)。在盐度45、35和25条件下对NH4+-N的最大去除率分别为96.24%、88.93%和75.08%;pH 7.5和9.0条件下分别为99.53%和99.37%;温度30、25、15和35℃条件下分别为99.53%、97.22%、97.29%和71.26%;通气量为2和1 L·min^−1时分别为99.87%和99.82%。在上述培养条件下菌株NB5对NH4+-N的最大去除率均显著高于对照组和其他条件组(P<0.05)。菌株NB5在不同培养条件下对NO2−-N浓度变化无显著作用(P>0.05)。经16S rDNA序列分析,菌株NB5鉴定为海水硝酸盐还原菌(Nitratireductor aquimarinus)。研究表明,菌株NB5具有较好的环境适应性和氨氮去除效果,尤其适合中高盐度(25~45)养殖池塘环境。

凡纳滨对虾进口亲虾子一代群体的遗传变异分析

【目的】明确凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)进口亲虾直接繁殖子一代种苗群体的遗传变异情况,旨在评估遗传特征与养殖生产性能的关联性,为我国养殖对虾优质种苗大数据建设及质量评估体系的完善提供基础数据支持。【方法】以来源于正大神湾虾苗场的Stock 1~Stock 5群体、正大漳浦虾苗场的Stock 6群体、海尚种苗培育基地的Stock 7和Stock 8群体及中海水产种苗科技有限公司的Stock 9群体等9个不同批次凡纳滨对虾进口亲虾子一代种苗为研究对象,利用11个微卫星分子标记(M1、Pvan1758、Pvan1815、HLJN-008、HLJN-023、TUMXLv7.121、TUMXLv8.256、TUMXLv9.43、TUMXLv10.312、TUYFLvL16.1a和TUDGLv1-3.224)对不同凡纳滨对虾种苗群体进行遗传变异分析。【结果】9个凡纳滨对虾种苗群体的等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Shannon’s信息指数(I)和多态信息含量(PIC)的平均值分别在5.5455~8.8182、3.2795~5.4735、0.3769~0.5182、0.6189~0.6948、1.2823~1.6092和0.5863~0.6646,即各凡纳滨对虾种苗群体均具有较高的遗传多样性,具体排序为Stock 3>Stock 2>Stock 4>Stock 5>Stock 7>Stock 6>Stock 9>Stock 8>Stock 1。在9个凡纳滨对虾种苗群体中有91.82%的遗传变异源自群体内,仅有8.18%的变异源自群体间。Stock 2、Stock 3、Stock 4和Stock 5等4个群体间及Stock 7群体与Stock 8群体间的遗传分化系数(Fst)均小于0.05(0.0079~0.0371),即群体间无遗传分化,而其他群体间表现为轻度遗传分化(0.05<Fst<0.15)。基于Nei’s遗传距离,9个凡纳滨对虾种苗群体大致可划分为三大分支,第一分支包括Stock 1~Stock 6群体,第二分支由Stock 7群体和Stock 8群体组成,而Stock 9群体独立为第三分支。【结论】不同批次凡纳滨对虾进口亲虾子一代种苗群体的遗传特征存在明显差异,各群体间的遗传距离随着采样时间和地点的改变而发生明显变化,且这些遗传背景差异可能会造成不同群体在养殖生产性能方面产生差异。

四种典型虾池的磷含量及解磷细菌数量分析

针对滩涂土池、河口区土池、高位池、虾蟹混养土池4种华南典型对虾养殖池,对水体和沉积物中的磷含量及解磷细菌数量进行了比较分析。结果表明,高位池水体中活性磷酸盐质量浓度为0.308mg/L,显著高于其他3种池塘(p<0.05),其他类型池塘均低于0.018mg/L。滩涂土池、河口区土池和混养土池底泥中的总磷质量比分别为506 mg/kg、1 049 mg/kg和660 mg/kg。不同类型池塘中的解磷细菌数量存在差异,滩涂土池及河口区土池底泥中无解磷细菌检出,高位池和混养土池水体解磷细菌分别为2.67×10~3CFU/m L和2.07×10~3CFU/m L,其中解磷细菌数量占异养细菌的比例均低于3.10%。研究表明,不同类型虾池底泥中的总磷水平高,但水体中活性磷酸盐质量浓度较低,且池中的解磷细菌数量低。针对这一状况,可考虑科学提升环境中解磷细菌的数量水平,促进池塘的磷循环,有助于消减养殖时潜在的磷污染风险。

5种因子对赤红球菌HDRR2Y去除氨氮和亚硝酸盐效应的影响

赤红球菌(Rhodococcus ruber)是常见的污水、废水处理微生物,为探究环境因子对赤红球菌HDRR2Y去除氨氮(NH_(4)^(+)-N)和亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)效应的影响,将HDRR2Y菌株发酵液添加至含有高浓度NH_(4)^(+)-N或NO_(2)^(-)-N的养殖水体中,通过国标法检测氨氮和亚硝酸盐浓度的变化,检验菌株培养液去除氨氮及亚硝酸盐的效果。按照温度、转速、盐度、接种菌量、底物浓度(氨氮和亚硝酸盐)5个因素进行Plackett-Burman实验设计,探讨这些因子对赤红球菌去除氨氮和亚硝酸盐效应的影响。结果显示,发酵过程中,菌株HDRR2Y浓度在36 h内从初始的5×10^(4)CFU·mL^(-1)增至4.08×10^(9)CFU·mL^(-1)。添加菌株培养液后,养殖水体氨氮质量浓度从初始的15 mg·L^(-1)降至5.56 mg·L^(-1),去除率为62.96%;亚硝酸盐质量浓度从15 mg·L^(-1)降至6.95 mg·L^(-1),去除率为59.37%。5种因子中,温度和氨氮浓度对菌株HDRR2Y去除氨氮影响最显著(P<0.05),影响权重程度依次为:温度>氨氮浓度>转速>菌量>盐度;温度和转速是影响去除亚硝酸盐最显著的两个因子(P<0.05),权重程度依次为:温度>转速>盐度>亚硝酸盐浓度>菌量。可见,菌株HDRR2Y培养液具有良好的去除氨氮、亚硝酸盐的作用,且温度是影响HDRR2Y去除氨氮、亚硝酸盐效率的最显著因子。

三种微藻的生物量与其细胞氮磷碳的相互关系

为明确钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)、绿色颤藻(Oscillatoria chlorina)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)等三种池塘水体环境中常见优势微藻的细胞数量与其所含总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)和总碳(total carbon,TC)质量之间的数量关系,对以上微藻分别进行纯培养,在明确微藻细胞数量的条件下,将藻细胞冷冻干燥制备为冻干粉,准确测定其干重(cell dry weight,CDW),以及所含TN、TP和TC的质量,并就CDW与其所含TN、TP、TC质量间的数量关系,以及细胞数量与CDW的相互关系等建立数学方程。以上三种微藻的CDW与其所含TN、TP、TC的质量间均存在显著的线性正相关关系(P<0.05),其中在与TN、TP关系的数学回归方程中线性拟合程度优于TC;同时,三种微藻的细胞数量与CDW之间同样呈显著的线性正相关关系(P<0.05)。其中钝顶螺旋藻细胞中的TN、TC、TP含量占其CDW的比值分别为29.3%、13.6%和4.4%,均远高于绿色颤藻和牟氏角毛藻。

浅谈水产养殖尾水的生态处理技术

为了使水资源能够重复利用且减少水产养殖尾水的污染,水产养殖尾水的生态处理显得十分重要。基于此,分析水产养殖尾水的三种处理办法和处理现状,并提出了两种可以修复水循环系统和池塘的生态循环系统方式。

微藻处理水产养殖尾水氮磷的研究进展

微藻广泛存在于各种水体环境中,作为初级生产者,在水生生态系统中是物质循环与能量流动的重要组成部分。文章结合微藻的功能、微藻类型、微藻处理氮磷机理等相关研究进展,探讨利用微藻处理水产养殖尾水中氮磷营养盐的可行性。

生物絮团在水产养殖中的应用研究

我国一直采用高密度的水产养殖方式,但是随着我国经济能力和各方面实力的不断增长,传统的水产养殖模式已经不能满足当代时代发展的要求了,它所带来的环境污染和资源浪费对我国的生态环境影响十分重大,这种传统的养殖方式最终会被我国水产养殖领域淘汰,而生物絮团技术具有净化水质和提高资源利用率的特点,这种新型的健康生态养殖技术吸引了水产养殖领域的注意力。为改善我国生态环境已经有部分养殖场引进了这种技术。本文将从水产养殖中生物絮团的应用和作用进行论述和分析。

我国对虾工程化养殖现状及发展方向

通过分析对虾高位池养殖、如东小棚养殖、工厂化养殖等常见工程化养殖模式的发展现状,来探讨对虾工程化养殖的发展方向。

光合细菌菌剂和沼泽红假单胞菌对实验水体氮磷营养盐和微生物群落的影响

为比较光合细菌菌剂与沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)的生理生态特性,分析了不同初始菌量的菌剂PG和菌株PSB-1对实验水体氨氮(NH_4^+-N)、亚硝氮(NO_2^--N)、硝氮(NO_3^--N)和活性磷(PO_4^(3-)-P)的降解效果,通过高通量测序分析了菌剂PG的优势菌组成及实验结束时水体细菌数量和微生物群落组成。结果显示,菌剂PG组对实验水体的PO_4^(3-)-P、NO_3^--N和NO_2^--N有一定的降解作用,其最大降解率分别为40.98%、28.28%和20.12%。菌株PSB-1组仅对实验水体的NO_2^--N和PO_4^(3-)-P有一定的降解效果,其最大降解率分别为14.19%和9.88%。菌剂PG的主要优势菌为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.)。实验7 d后实验组水体细菌数量和微生物群落结构发生变化,水体细菌数量增长,形成以异养细菌为优势菌的菌群结构。结果表明光合细菌菌剂PG对水质因子的降解效果优于沼泽红假单胞菌PSB-1,但与报道的高效光合细菌菌株的降解能力存在一定差距。

利用微卫星标记分析7个凡纳滨对虾引进群体子一代的遗传多样性

为明晰中国凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)引进群体子一代的遗传多样性特征,于广东的3个对虾主产区采集7个养殖群体的种苗样品,其均为国外引进亲虾繁育的子一代。将之分别命名为TH-A1、TH-A2、THB、US-C1、US-C2、US-C3和US-C4,以微卫星标记检测其遗传多样性。结果显示,7个群体在12个位点呈现不同程度的多态性,其平均等位基因数(Na)、期望杂合度(He)、观测杂合度(Ho)和多态信息含量(PIC)分别为3.333～6.167、0.477～0.670、0.370～0.505和0.414～0.623;44个群体位点显著偏离哈迪-温伯格平衡,和文章中He大于Ho的结果对应。聚类分析显示7个群体共分为3支,其中TH-A1为一支,US-C1、US-C2和TH-A2为一支,其余的聚为一支。结果表明此次采集的养殖群体种苗样品存在一定的遗传差异。该结果可为后续挖掘种苗遗传背景与其养殖性能的关联性提供参考。