大亚湾是我国广东省沿岸最大的海湾之一,属于典型的亚热带浅水海湾。长期以来,大亚湾一直是我国海洋生态研究的热点海湾之一。大亚湾亦是我国重要的水产资源保护区。本文开展大亚湾水体以及两种重要经济养殖鱼类即紫红笛鲷(Lutjanus argentimaculatus Forssk(a)l,1775)和青石斑鱼(Epinephelus awoora,Temminck&Schlegel,1842)细菌群落研究,以期为大亚湾细菌群落研究积累基础数据,并为养殖鱼类病害防控和健康养殖提供依据。主要内容和研究结果如下:　　 1.大亚湾浮游细菌生物量、表观多样性与环境因子之间的关系　　 根据2008年冬季(1月)和春季(4月)在广东省大亚湾四个典型站位表底层海水进行的现场综合调查资料,分析浮游细菌生物量(BB)和表观多样性(DGGE条带数)的时空变化特征,探讨细菌生物量、表观丰富度与生态环境因子变量的关系。大亚湾细菌生物量平均值冬季为(0.21±0.07)μg/L,春季为(0.31±0.20)μg/L,春季细菌生物量均值约为冬季的1.5倍,但是两季节差异不显著(P<0.05)。表底层细菌生物量之间没有显著的差异。空间比较总的来看,冬春两季各站位平均值为湾口>内湾养殖区>湾中>湾顶(南高于北)。冬季浮游植物生物量、总碱度和亚硝态氮是浮游细菌的主要限制因子。硝态氮、溶解氧和悬浮物亦对细菌丰度产生重要控制作用。春季细菌生物量主要受浮游植物生物量影响。冬春两季浮游植物通过利用无机氮(氨氮和硝态氮)来控制浮游细菌生物量。　　 大亚湾各站位表底层样品总的细菌丰富度之间没有显著的差异。细菌表观种类丰富度(DGGE条带数)平均冬季为18,春季为12,冬季约是春季的1.5倍,但是两季节之间没有显著的差异。在冬季,亚硝态氮、硝态氮、无机氮、活性磷酸盐、活性硅酸盐、盐度和浮游植物生物量是细菌多样性的主要控制因子。温度、pH、氨氮、总碱度、浊度亦对细菌多样性有重要的影响。在春季,DO、活性磷酸盐、总氮、BOD5和COD对细菌多样性有重要的影响。大亚湾冬低春高的营养盐(DIN、SiO32--Si和PO43--P)可利用度造成了细菌群落表观多样性明显的季节分布模式。　　 大亚湾冬春两季细菌群落对环境变化可能的应答过程(机制)为:大亚湾冬高春低的水体混合程度造成冬高春低的总磷总氮浓度和浮游植物生物量,浮游植物对无机氮冬高春低的利用度,引起浮游细菌冬低春高的无机氮利用度(浓度),造成冬低春高的浮游细菌生物量。冬低春高的营养盐(无机氮、硝态氮、氨氮和硅酸盐)利用度,造成浮游细菌种群间的竞争取代速率冬慢春快,绝对优势种群比例冬低春高,相对优势种群冬高春低,从而导致大亚湾细菌群落表观多样性冬高春低。　　 2.大亚湾细菌群落组成　　 使用16S rRNA基因片段PCR扩增产物的DGGE分析和测序技术,研究了2008年冬春季大亚湾细菌群落结构的时空变化和种类组成。DGGE条带模式的聚类分析结果显示,大亚湾细菌群落差异大小顺序为相同站位同季节内的垂直差异(0-30％)<同季节内站位(包括表层和底层)间的地理学差异(11％-55％)<同一站位表、底层样品的季节差异(45％-67％)。微生物群落在不同深度水体相对均一的垂直分布应该归因于水体的垂直混合。同季节内站位(包括表层和底层)间细菌群落结构较大的地理学差异可能归因于多种环境参数不同组合的影响,尤其是受营养盐DIN、SiO32-和PO43-的影响较大。冬低春高的营养盐(无机氮、硝态氮、氨氮和硅酸盐)利用度可能造成了大亚湾细菌群落明显季节分布模式。　　 种系发生分析揭示大亚湾水体存在多样化的细菌序列,它们与变形菌门Proteobacteria(35.0％,8种)[包括γ-变形杆菌(22％,5种)和α-变形杆菌(13.0％,3种)]、蓝细菌门Cyanobacteria(9.5％,2种)、放线菌门Actinobacteria(4.75％,1种)和疣微菌门Verrucomicrobia(4.75％,1种)4个类群密切相关。在鉴定的细菌当中,可培养细菌(5种)占22％,绝大多数为未培养细菌(18种)占78％。9个序列与GenBank数据库中最相似序列的相似度均不高于97％,表明它们可能是新的细菌种类(占39％)。　　 3.大亚湾养殖网箱紫红笛鲷的肠道微生物区系　　 使用PCR-DGGE技术结合序列分析调查大亚湾养殖网箱中紫红笛鲷的肠道(分为内容物和粘膜表面)微生物区系,结果显示紫红笛鲷肠道中存在多样化的细菌种类。通过系统发育分析,共鉴定出14个细菌种类,分别属于4个类群。γ-变形菌门γ-Proteobacteria(64.25％,9种)为绝对优势菌群,它包括8种弧菌占所调查的总细菌丰富度的57.1％。其他种类分别隶属于螺旋菌门Spirochaetes(14.3％,2种),蓝细菌门Cyanobacteria(14.3％,2种)和厚壁菌门Firmicutes(7.15％,1种)3个类群。在鉴定的种类之中,可培养细菌为10种,占71.4％；未培养细菌为4种,占28.6％。其中2个序列与GenBank数据库中最相似序列的相似度分别仅为95％和93％,表明它们可能是2个新的细菌种类或亚种。肠道内容物中的细菌表观多样性(DGGE条带数)显著高于肠道粘膜表面(P<0.05)。肠道内容物中有5个优势种类,分别为厚壁菌门的一个种类、节藻菌属的一个种类Arthrospira sp.、梅氏弧菌V.metschnikovii、哈维氏弧菌V.harveyi和弧菌特定种；而肠道粘膜表面仅有3的优势种类,分别为需钠弧菌V.natriegens、梅氏弧菌和弧菌特定种。本研究表明紫红笛鲷肠道内容物和肠道粘膜表面的微生物区系显著不同。　　 4.大亚湾养殖青石斑鱼的微生物区系　　 选择大亚湾沿岸大鹏澳网箱养殖区和广东省石斑鱼良种场养殖的青石斑鱼,分别饲喂天然和人工饵料,应用巢式PCR-DGGE技术结合序列分析系统研究了两种养殖系统中青石斑鱼的皮、鳃和肠道(分为粘液菌和非粘液菌部分)微生物区系。通过系统发育分析共鉴定出21个细菌种类,分属于4个类群。确定γ-变形菌门(81.0％,17种)为绝对优势类群。其他种类分别属于厚壁菌门Firmicutes(9.5％,2种),放线菌门Actinobacteria(4.75％,1种)和疣微菌门Verrucomicrobia(4.75％,1种)3个类群。在鉴定的细菌当中,可培养细菌为16种,占76.2％；未培养细菌为5种,占23.8％。其中2个序列与GenBank数据库中最相似序列的相似度分别仅为94％和93％,表明它们可能是2个新的细菌种类。本次调查没有监测到弧菌种类(青石斑鱼的主要病原菌),这表明取样时两种养殖系统中的青石斑鱼相对比较健康,不可能感染弧菌。该研究结果可以对养殖青石斑鱼进行初步的养殖安全评估。　　 研究发现两组鱼的皮、鳃和肠道内容物样品之间的DGGE条带模式高度相似(相似度91％-97％),表明大亚湾青石斑鱼的这3个生态位存在非常稳定的微生物群落。本研究表明基于DGGE的生物条形码技术(Barcoding)可以用于水产品原料来源地的追溯。　　 在两组鱼的肠道粘液菌之间存在相当大的差异,即与海水网箱中饲喂天然饵料的青石斑鱼相比,养殖场中投喂全价配合饲料的青石斑鱼肠道粘液中细菌表观种类丰富度较高,但是细菌丰度可能较低,表明青石斑鱼肠道粘液细菌群落结构可能显著受饵料影响。本研究虽然没有对饵料的生理作用和免疫影响进行研究,然而,实际养殖生产中发现,相同的养殖环境下饲喂天然饵料比投喂人工饵料生长快、抗病能力强。这对饲料生产加工行业提出了要求,即应该进一步改善饲料配方,提高营养价值并改善营养特性。　　 5.大亚湾水体、紫红笛鲷和青石斑鱼的细菌群落组成比较　　 所包含细菌门类比较结果显示,大亚湾水体、紫红笛鲷和青石斑鱼细菌群落均包含4个细菌门类,但是,这些细菌门类在三者之间并不完全相同。变形菌门为鱼体的绝对优势类群。水体的优势类群除变形菌门外,还包括蓝细菌门和放线菌门类群。水体的4个细菌门类亦存在于鱼体。厚壁菌门仅存在于鱼体。螺旋菌门为紫红笛鲷的独特门类。可培养细菌比例比较结果显示,大亚湾水体(22％)远低于鱼体,青石斑鱼(76.2％)高于紫红笛鲷(71.4％)。未培养细菌克隆比例比较结果显示,大亚湾水体(78％)远高于鱼体,紫红笛鲷(28.6％)高于青石斑鱼(23.8％)。可能的新种比例比较结果显示,大亚湾水体(39％)远高于鱼体,紫红笛鲷(14.3％)高于青石斑鱼(9.5％)。综合比较分析表明,大亚湾水体与鱼体细菌群落组成差异较大,两种鱼体的细菌群落组成较为相似。