[发明专利]一种工厂化水产养殖池中不同微生物群落相互影响的量化分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工厂化水产养殖池中不同微生物群落相互影响的量化分析方法。

背景技术

工厂化的水产养殖池可以看成一个简单的小型水生态系统。其主要由养殖动物、饵料和水三个组分组成，结构简单；此外，工厂化的水处理设施能够保障水质的稳定，养殖环境可控。因此，工厂化水产养殖池是较为理想的微生物生态系统研究模型。

以鲍的工厂化苗期培育池为例，介绍一下鲍苗种培育的大致过程和方法。鲍育苗池中主要由鲍、藻、水三种主要部分组成，此外水泥池中还要放置很多塑料薄膜或波纹板作为鲍苗和藻类的物理附着基质。放入鲍苗的前两周需要预先进行藻类的培育，藻类长出后附着于附着基质上，以备鲍苗食用。藻类培育好后开始放入鲍的受精卵，刚开始几天为浮游期，鲍苗在水中自由游泳。第3天，鲍苗开始在附着基上附着，并开口以藻类为食。随着鲍苗逐渐长大，附着基上的藻类逐渐无法满足鲍苗的需要，鲍苗培养至50-60mm左右(约40天)，开始投放人工饲料。在这样的生态系统中，鲍作为消费者匍匐在附着基上，早期通过摄食藻类和水交换改变着体内的肠道菌群；随着鲍苗活动能力的增强，其体表分泌的粘液和排泄物也对藻际菌群(与藻类共生的细菌群落)产生越来越多的影响；水作为养殖环境为鲍和藻同时提供生存支撑，在影响鲍和藻类菌群的同时，水中的微生物也会受到鲍和藻类生长的影响。由此可见，消费者(养殖动物)、食物(藻类或饲料)和环境(水)三个菌群间的关系非常密切，随着消费者的生长发育，各菌群间的相互关系也会发生相应的变化。然而，研究这种多个菌群间的、随着时间动态变化的相互作用关系并没有一个很好的量化分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种工厂化水产养殖池中不同微生物群落相互影响的量化分析方法，通过该方法可以从时间和空间维度上研究工厂化水产养殖池中多个微生物群落之间的相互关系。

具体地，本发明提供的工厂化水产养殖池中不同微生物群落相互影响的量化分析方法，包括以下步骤：

(1)自养殖开始，进行多次定期采集养殖池的水生生态系统中的水体、消费者和食物的样品，分别检测水体、食物和养殖动物体内微生物种类和丰度数据；

(2)根据所得的各样品的微生物种类和丰度数据，分析各次取样的水体、消费者和食物样品间的共有微生物情况，获得每个样品微生物与影响因素之间的影响力指数I；

(3)根据获得的每个样品微生物与影响因素之间的影响力指数I获得所述影响因素对样品微生物影响的影响力百分比I％，以影响力百分比为纵坐标，时间为横坐标建立水体、消费者和食物随时间变化的影响变化关系图，用于解读水生生态系统中不同微生物群落间的动态变化关系。

工厂化水产养殖池是一个简单的小型水生生态系统，主要由消费者(养殖动物)、食物(藻类或饲料)和环境(水体)三个组分组成，消费者、食物和环境三个菌群间的关系非常密切，随着消费者的生长发育，各组分间微生物群落的相互关系会发生相应的变化。因此，定期对水生生态系统中的水体、消费者和食物进行采集，获取每个水体、食物和养殖动物体内微生物种类和丰度数据，从而研究相邻时间点的不同组分的样品之间以及同一时间点的不同组分的样品间的相互影响情况。在研究中发现，某个时间点采集的各个样品的微生物基本上受到5个与之时空相邻的样品的影响，因此，本发明所述步骤(2)影响因素为与某个样品时空相邻的样品，以第n个时间点采集的消费者样品A_n为例，如图1所示，共5个时空相邻样品，也就是说有5个影响因素决定消费者样品A_n的微生物种类和丰度。这些时空相邻的样品包括两组，一组是处于同一时间点的环境样品W_n和食物样品S_n；另一组是上一次采样时间点的消费者样品A_n-1、环境样品W_n-1和食物样品S_n-1。对于水体和食物样品的分析可以此类推。