细菌在海洋氮循环中起关键作用,而过量氮输入对细菌群落代谢潜力的影响还未被充分阐明.本研究通过构建3组寡营养海水生态微宇宙,包括对照组、一次性输入组(一次性输入硝酸盐使体系中硝氮浓度为1.0 mg·L-1)和连续性输入组(每隔2 d输入一次硝酸盐,使体系中硝氮浓度每次增加0.125 mg·L-1,直至与一次性输入组达到相同水平),利用Biolog-Eco板技术和16S rDNA PICRUSt(Phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)功能基因预测,研究过量氮输入下细菌群落代谢潜力的动态变化.结果表明,实验第16 d,氮的连续性输入提高了细菌群落的碳源利用能力,对照和连续性输入组中碳源利用特征随采样时间发生了显著变化.此外,预测到的功能基因家族组成随时间明显变化,并与亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐、化学需氧量、溶解氧、pH和总磷密切相关,固氮、异化硝酸盐还原、反硝化、异化硝酸盐还原到铵和同化硝酸盐还原相关基因的相对丰度受到了氮输入的影响,而氮连续输入导致的氮代谢相关基因变化较一次性输入更为普遍.本研究初步揭示了过量氮输入对寡营养海水细菌群落代谢潜力的影响,为探明近岸海域过量氮输入的微生态效应提供了基础数据.
高密度、集约化的凡纳滨对虾养殖常伴随病害的发生,但还不能确定能否利用对虾的肠道细菌差异来指示其健康状况.因此,我们分别采集了健康和发病养殖塘水样和对虾样品,利用Illumina Mi Seq测序技术测定细菌16S rRNA基因,研究细菌的群落结构和多样性.结果表明:细菌群落结构变异主要受水体中亚硝酸盐、叶绿素a和磷酸盐的影响.发病对虾肠道细菌群落多样性显著低于健康对虾.在健康和发病对虾肠道细菌中,运用响应比分析,我们筛选到了28个丰度差异显著的分类操作单元(OTUs),其中来源于放线菌纲、黄杆菌纲和芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道中显著降低,而隶属于梭状芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道显著增加.此外,我们挑选出61个指示物种,主要属于拟杆菌门、变形菌门、厚壁菌门、浮霉菌门和放线菌门.值得注意的是,它们能够区分样品的来源(水样或虾肠道)和健康状态.本研究为对虾病害预测和益生菌开发提供了理论依据.
