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南美白对虾是目前世界上产值居首位的水产品,中国是全球最大养殖生产国。2014年,中国南美白对虾产量157.69万吨,价值过千亿。南美白对虾自1988年引入中国以来,养殖已有27年。随着育苗技术和养殖技术的不断进步,养殖密度越来越大,水环境问题也越来越严重。为了有效改善水环境,防控病害,微生态制剂作为一项生物控制技术最早引入南美白对虾养殖过程中,并在十余年内得到迅速推广应用。由于传统可培养微生物分析技术的局限,早期的研究很难从微生态角度揭示微生态制剂的作用机理及其引起的菌群结构变化,而基础研究数据的缺乏反过来又制约了微生态制剂的发展和应用。本文选取实验室分离培养的枯草芽孢杆菌FY99-01（Bacillus subtilis FY99-01）粉状菌剂和硝化杆菌Y3-2（Nitrobacter winogradskyi Y3-2）液体菌剂,在广西北海进行了南美白对虾野外全程应用试验,在养殖的前、中、后期对水体和虾肠道取样,采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）和高通量测序技术,对上述菌剂在不同养殖时期使用所造成的养殖水体和虾肠道总细菌和弧菌群落结构的变化进行了系统分析,以揭示其对养殖水环境和虾肠道微生态的影响。藻类是水产养殖的关键生态要素,藻类与细菌之间存在复杂的相互作用关系,可能影响微生态制剂作用的发挥。藻类和硝化细菌竞争共同底物,尤其是它们决定了氮素的存在形态和去向,但两者关系缺乏系统研究,本文建立了藻-菌相互作用模型,以阐明藻类对硝化细菌在养殖水体中发挥作用的影响。本文主要研究结论如下:（1）枯草芽孢杆菌FY99-01在虾池的使用可以明显改善虾池水质,在养殖前期（030天）显著降低水体pH,中后期（3084天）降低水体SOP（可溶性正磷酸盐）浓度,后期（6084天）降低水体亚硝酸浓度;其对对虾生长速度、对虾产量、饲料系数方面也表现出一定促进作用。硝化杆菌Y3-2的作用明显弱于枯草芽孢杆菌FY99-01,对水质和对虾生长促进作用改善不大,尤其是没有表现出降低和控制亚硝酸盐的作用。（2）对虾养殖水体不同时期的优势菌群不同。养殖前期,优势菌群为β-proteobacteria和Verrucomicrobiae;养殖中期,为α-proteobacteria、Actinobacteria、Verrucomicrobiae、Cyanobacteria及Bacilli;养殖后期,为α-proteobacteria（30.46±7.70%）、γ-proteobacteria（12.72±4.11%）、chloraplast（7.16±3.22%）、actinobacteria（7.10±3.55%）、flavobacteria（6.32±2.34%）、cyanobacteria（5.52±8.87%）、β-proteobacteria（4.30±1.42%）、sphingobacteria（4.03±1.39%）、planctomycetacia（3.30±0.46%）、δ-proteobacteria（2.57±0.60%）以及verrucomicrobiae（1.55±0.74%）等。（3）南美白对虾肠道细菌优势菌群为γ-proteobacteria（60.77±16.51%）、α-proteobacteria（15.45±8.98%）、sphingobacteria（4.01±2.16%）、actinobacteria（3.83±3.75%）、flavobacteria（3.80±0.69%）及planctomycetacia（1.00±0.60%）等。弧菌是对虾肠道菌群最常见种群之一,其主要种类为vibrioshilonii、v.hepatarius和一种不可培养弧菌（unculturedvibriosp.,ay374396.1）;值得注意的是,本研究发现浮霉菌纲planctomycetacia也是虾肠道的优势种群,值得关注,因为目前认为厌氧氨氧化菌（anammox）主要来自该菌群,它们在地球氮循环中有重要生态意义。（4）投加枯草芽孢杆菌fy99-01和硝化杆菌y3-2均对水体总细菌微生态产生影响,芽孢杆菌的影响大于硝化杆菌。基于dgge的聚类结果表明:芽孢杆菌在前期和中期的影响大于其后期的影响。dgge切胶测序结果显示:前期,投加芽孢杆菌使一种人类病原菌wp01（klebsiellapneumoniaemp31a,jn644624.1）和一种不可培养细菌wp03（unculturedorganismsbxy796,jn429468.1）比例降低,使芽孢杆菌wp02（km083138）比例明显增加,投加硝化细菌同样使wp01比例降低;中期,投加芽孢杆菌使一种放线菌纲细菌wm08（cryobacteriumpsychrotolerans,jn626519.1）、一种蓝细菌wm09（leptolyngbyafragilis,ef420112.1）和一种疣微菌纲细菌wm11（unculturedverrucomicrobialesbacterium,fj516959.1）在水体中出现,使一种人类病原菌wm10（acinetobacterradioresistenssma4,jq618289.1）消亡,投加硝化细菌也使wm08和wm09出现,使wm10比例降低;后期,投加芽孢杆菌使不可培养疣微菌纲细菌wa01、wa03和wa07比例降低或消亡,使一种芽孢杆菌wa12比例增加;投加硝化细菌使疣微菌纲细菌wa03、wa11和一种芽孢杆菌纲反硝化细菌wa04比例降低;后期,高通量测序结果同样显示,投加枯草芽孢杆菌fy99-01会使水体中α-proteobacteria细菌比例明显降低（p<0.05）,而flavobacteria、cyanobacteria、bacilli以及绿藻比例明显上升,属水平上使bacillusspp.比例显著上升（p<0.05）;而投加硝化杆菌y3-2影响较小,优势种群中仅发现绿藻含量有大幅上升。整体上,投加微生态制剂优化了养殖水环境的微生态结构。（5）在水体中使用微生态制剂会影响虾肠道的微生物群落结构,枯草芽孢杆菌FY99-01和硝化杆菌Y3-2均明显提高了虾肠道总细菌的多样性。枯草芽孢杆菌FY99-01的使用导致虾肠道内Vibrio spp.（特别是潜在病原菌V.parahaemolyticus）、Rhodobacter spp.比例明显减少,Pseudomonas spp.、Corynebacterium spp.比例明显增多。硝化杆菌Y3-2的使用同样导致Vibrio spp.减少,Pseudomonas spp.以及Chitinophaga spp.比例明显增加。这从微生态角度说明了使用本文的微生态制剂对对虾健康的改善潜力和其安全性。（6）藻类的生长会明显抑制硝化细菌的硝化作用,光线同样抑制其硝化作用,藻和光的共同作用会使抑制作用增强。藻主要抑制硝化细菌生长,而光主要抑制硝化细菌活性。硝化细菌制剂在养殖水体中应用效果不佳的主要原因是藻类生长和光照的联合抑制作用。（7）铜绿微囊藻FACHB-915通过氨氮利用的优势抑制硝化细菌的生长和活性;微囊藻毒素MC-LR对硝化细菌的生长和活性没有影响,微囊藻毒素不是微囊藻抑制硝化细菌的原因。