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紫菜(Pyropia)是人工栽培藻类中最具经济价值的海产作物之一,在全世界约有20亿美元/年的产值,约占整个海藻产业的2/3。中国是主要的紫菜生产国,年产量以干重计超过6万吨,其中条斑紫菜(P.yezoensis)品质优良、附加值高,是最重要的养殖种类。但由于产业化规模的扩大,紫菜病害问题也日益突显。 条斑紫菜贝壳丝状体黄斑病给育苗产业带来了损失,但对健康状态下的菌群结构及其发病后变化的认识还不足。本研究基于第二代测序技术和16S rRNA序列,比较健康和患病丝状体的细菌组成与变化。有1.6 Gb配对末端序列通过测序被得到,同时收集了第一个条斑紫菜贝壳丝状体高通量的细菌群落数据集。通过数据分析共识别出7,833种OTUs,比对为18个细菌门。与健康样本相比,黄斑病丝状体样本的微生物多样性显著增加。主坐标分析和UPGMA聚类均把健康和黄斑病丝状体分为不同的组,且与黄斑病组相比健康组样本的距离明显较小。这些结果表明健康贝壳丝状体保持着相似的微生物群落结构,而患病后的丝状体则有不同程度的变化。健康和黄斑病样本组间差异显著的细菌属有39个,其中29个在健康样本中有较高的相对丰度。本研究从菌群生态角度分析了健康贝壳丝状体微生物菌群结构、发病后菌群的变化及其对丝状体生长的潜在作用,将为丝状体在病害的检测和预防方面提供有价值的信息。 培育贝壳丝状体是紫菜栽培中的关键步骤,但目前还没有对紫菜育苗池微生态环境方面的研究。为了揭示育苗池水体微生态的时间及在丝状体黄斑病爆发时的相应变化,本研究沿时间梯度和健康状态,采集获得了共计18个水样并进行深度测序。分析16,760,224条16S rRNA序列表明核心微生物组由207个属构成。从五月到七月微生物多样性逐渐增加,患病育苗池水样的细菌多样性显著高于健康组,并且各自具有独特的群落结构。在未发生病害的育苗池中,本研究观察到优势菌Sediminicola和Roseivirga的相对丰度随时间增加,在八月达到最大值,而Vibrio一直维持在比较低的水平。和Polaribacter等其它细菌一起,Vibrio在发病的育苗池中大量增殖,并在换水处理后的康复组中回落,提示这些细菌可能与丝状体疾病状态关系密切。许多疾病关联菌与HCO3-浓度负相关而与pH值正相关。其它阴阳离子也显示出了季节性的变化规律。本研究发现的这些细菌和理化因子变化,反映了春夏贝壳丝状体育苗池水体微生物群落演替的特征,可作为生物标记和环境信号,用于育苗池微生态环境健康状况的监测和预警。