基于高通量测序的鱼菜共生池塘与普通池塘微生物群落结构比较

鱼菜共生(Aquaponics)作为一种可持续、循环型、零排放的新型的复合耕作体系, 因具有良好的生态环境效应和食品安全保障, 成为解决农业生态危机的有效途径。研究采用Illumina高通量测序平台对西北地区典型池塘鱼菜共生养殖模式下, 养殖水环境与根系细菌微生物16S rRNA基因(V3—V5区)进行高通量测序。比较群落结构和微生物多样性表明, 细菌总有效序列为56444条, 细菌物种平均注释OTU数目为945条。在鱼菜共生模式下的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝菌门(Cyanobacteria)。根系微生物群落中占优势地位的分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)。OTU聚类分析结果显示6个样品共有OTU数目为165, 其中新疆水生野生动物救护中心鱼菜共生池塘水样(JH.KX)特有OTU数量最高(137), 其空心菜根系水样(JH.R)最低(30), 而乌鲁木齐市米东区长山子镇水源地养殖基地空心菜根系水样(MD.R)和新疆水生野生动物救护中心对照池塘水样(JH.C)数量相同(85)。通过对各OTU进行注释, 发现了根瘤菌、鱼类致病菌、耐寒细菌、降解有机物细菌、降低重金属及毒素危害的细菌。研究为鱼菜共生生态养殖模式下微生物群落结构及其生态调控机理提供了参考依据。