文章摘要
郑秋实,刘永,吴鹏,李纯厚,肖雅元,唐广隆,郭智成,吴佳鹏,洪义国.珠江口优势种鱼类肠道与水体中的微生物组成关系[J].农业环境科学学报,2023,42(11):2531-2540.
珠江口优势种鱼类肠道与水体中的微生物组成关系
Relationships of microbial composition between intestines of the dominant fishes and water environment from the Pearl River Estuary, China
投稿时间:2023-07-12  
DOI:10.11654/jaes.2023-0552
中文关键词: 珠江口  鱼类肠道微生物  水体微生物  共生网络  微生物群落
英文关键词: Pearl River estuary  fish intestinal microbiota  water microbiota  co-occurrence network  microbial community
基金项目:广东省基础与应用基础研究基金项目(2019B1515120065);珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室开放基金(KLWQCPRD-202302);中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2020TD16);中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2021SD04,2020SY01)
作者单位E-mail
郑秋实 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300  
刘永 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300
国家渔业资源环境大鹏观测实验站, 广东 深圳 518116 
 
吴鹏 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300
国家渔业资源环境大鹏观测实验站, 广东 深圳 518116 
wupeng@scsfri.ac.cn 
李纯厚 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300
国家渔业资源环境大鹏观测实验站, 广东 深圳 518116 
scslch@vip.163.com 
肖雅元 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300
国家渔业资源环境大鹏观测实验站, 广东 深圳 518116 
 
唐广隆 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300  
郭智成 农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室, 广东珠江口生态系统野外科学观测研究站, 广东省渔业生态环境重点实验室, 中国水产科学研究院南海水产研究所, 广州 510300  
吴佳鹏 广州大学大湾区环境研究院, 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室, 广州 510006  
洪义国 广州大学大湾区环境研究院, 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室, 广州 510006  
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中文摘要:
      为探讨河口鱼类肠道微生物与水环境中微生物的相互影响关系,选取了2019年冬季珠江口4种鱼类优势种凤鲚(Coilia mystus)、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、鳓(Ilisha elongata)和短吻鲾(Leiognathus brevirostris)为研究对象,利用16S rRNA基因的高通量测序技术分析了鱼类肠道和水环境中的微生物群落。结果表明:鱼类肠道和水环境之间微生物组成差异明显,而4种鱼类肠道微生物组成无显著差异。鱼类肠道微生物均以变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群,而水体微生物以变形菌门和放线菌门(Actinobacteria)为主;鱼类肠道中优势微生物属为BacteroidesRomboutsiaFaecalibacterium等(相对丰度 ≥ 2%),而水环境中的微生物优势属为Candidatus_Actinomarina (相对丰度21.2%)。四种鱼类物种的肠道微生物分别与水环境微生物之间的共有OTUs组成存在差异,共有的OTUs数量占棘头梅童鱼肠道总OTUs数量的比例最高(18.8%),而共有OTUs数量在凤鲚中占比最低(9.7%);水体中高丰度的微生物Candidatus_Actinomarina很少在鱼类肠道中发现,而水环境中部分相对丰度较低的微生物在鱼类肠道中丰度较高。弧菌(Vibrio)、大肠埃希菌-志贺菌(Escherichia-Shigella)和寡养单胞菌(Stenotrophomonas)等致病菌是鱼类肠道微生物和水环境微生物中共有的主要类群之一。共现网络分析发现棘头梅童鱼肠道微生物与水环境微生物的网络关系最为简单,而鳓肠道微生物与水环境微生物的网络关系较为复杂。总体而言,河口鱼类宿主物种的差别能影响鱼类肠道和水体间的微生物互作关系,研究结果从微生物互作角度有助于提升我们对河口鱼类对水环境适应性的认识。
英文摘要:
      To explore the interaction between microbial communities in the intestines of fish and estuarine water, four dominant fish species were collected from the Pearl River estuary in winter, namely, Coilia mystus, Collichthys lucidus, Ilisha elongata, and Leiognathus brevirostris. Microbial communities inhabiting the intestines of these fish and the water environment were analyzed using high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene amplicon, respectively. A principal coordinates analysis (PCoA) and ANOSIM analysis of the resultant outputs showed that the intestinal microbial communities significantly differed from the water samples. However, there were no significant differences in the microbial compositions of the different fish species. The intestinal environment predominantly consisted of Proteobacteria and Firmicutes. In contrast, Proteobacteria and Actinobacteria were the most abundant phyla in the water. The most dominant genera in the intestines of fish were Bacteroides, Romboutsia, and Faecalibacterium, whereas Candidatus_Actinomarina was the most abundant in water samples. The shared OTUs between fish intestinal and water samples varied across the four fish species. The shared OTUs accounted for the highest abundance of total OTUs in intestinal samples from C. lucidus (18.8%). In contrast, the shared OTUs accounted for the lowest abundance in intestinal samples from C. mystus (9.7%). Microorganisms observed to be highly abundant in the water (i. e., Candidatus_Actinomarina) were rarely detected in the fish intestines, whereas low-abundance microorganisms in the water were more likely to be observed in the fish intestines. Pathogenic bacteria such as Vibrio, Escherichia-Shigella, and Stenotrophomonas were the main shared taxa between the fish intestines and the water environment. A co-occurrence network showed that the microbial communities of Collichthys lucidus and water exhibited the simplest networks, respectively. In contrast, a complex relationship was identified between the microbiota of the intestines of Ilisha elongata and the water, respectively. Overall, host fish species can influence the microbial interactions between intestinal and estuarine microbial communities; these findings will contribute toward a broader understanding of the unique adaptations that characterize estuarine fish.
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