水温和余氯耦合条件下泥蚶内脏团微生物群落组成动态

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20221245

摘要/Abstract

摘要：

为研究核电站温排水污染对泥蚶内脏团微生物群落组成的影响,通过室内模拟核电站温排水的余氯残留和温升效应进行了为期20 d的胁迫实验,比较分析了29 ℃下,游离和化合余氯胁迫组对泥蚶内脏团微生物组成的影响。结果显示,泥蚶内脏团中优势微生物主要为变形菌门(Proteobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria),占运算分类单元(operational taxonomic unit,OTU)总数64.71%以上。相较于对照组,游离余氯组和化合余氯组中黄杆菌科替代弧菌科成为优势菌。化合余氯组的平均OTU数显著低于对照组和游离余氯组(P<0.05),而对照组与游离余氯组无显著差异(P>0.05),同时化合余氯组特有OTU数量比对照组少43.3%。与对照组相比,化合余氯组的Ace和Chao指数分别显著降低了33.77%和29.67%,而Shannon指数和Simpson指数无显著性差异(P>0.05)。主坐标分析(principal co-ordinates analysis,PCoA)结果显示,短期的温排水胁迫未显著改变泥蚶内脏团微生物群落结构,仅扩大了群落间遗传差异。共现性网络分析显示,相较于对照组,游离余氯组关键种群增加了黄杆菌科(flavobacteriaceae)和微球菌科(Micrococcaceae),而化合余氯组微生物互作网络被明显削弱。研究结果表明,游离余氯和化合余氯与温升耦合胁迫均会对泥蚶内脏团菌群造成不利影响,其中游离余氯改变了优势种群组成,降低了原有优势种群丰度,而化合余氯大幅降低了菌群特有种多样性,并削弱了微生物种群之间的相互作用。长期来看,化合余氯较游离余氯对泥蚶内脏团菌群影响更大。本研究可为核电站温排水所造成的余氯污染对海洋生物体内微生物群落的影响研究提供参考,并且为生态风险评估提供科学依据。

关键词: 泥蚶, 水温, 余氯, 内脏团微生物群落, 高通量测序

中图分类号:

X171.5

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图/表 13

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分组	原始序列/bp	有效序列/bp	有效序列占比/%	平均OTU数
对照组	54 646.85±3 825.78 a	46 995.15±3 641.86 a	85.97±1.55 a	322.08±79.17 a
游离余氯组	48 338.54±3 956.24 a	41 552.46±3 486.59 a	85.95±0.96 a	346.15±86.02 a
化合余氯组	52 356.23±3 565.37 a	44 449.31±3 602.03 a	84.84±1.81 a	221.38±61.56 b

分组	原始序列/bp	有效序列/bp	有效序列占比/%	平均OTU数
对照组	54 646.85±3 825.78 a	46 995.15±3 641.86 a	85.97±1.55 a	322.08±79.17 a
游离余氯组	48 338.54±3 956.24 a	41 552.46±3 486.59 a	85.95±0.96 a	346.15±86.02 a
化合余氯组	52 356.23±3 565.37 a	44 449.31±3 602.03 a	84.84±1.81 a	221.38±61.56 b

门	对照组	化合余氯组	游离余氯组
变形菌门	53.09±17.50 a	49.80±19.97 a	51.27±23.50 a
软壁菌门	9.65±13.10 a	7.33±10.32 a	14.43±16.22 a
拟杆菌门	2.70±2.95 a	5.67±7.06 a	9.68±12.10 a
放线菌门	1.70±1.39 a	1.91±0.71 a	1.96±1.35 a
合计	67.14	64.71	77.34

门	对照组	化合余氯组	游离余氯组
变形菌门	53.09±17.50 a	49.80±19.97 a	51.27±23.50 a
软壁菌门	9.65±13.10 a	7.33±10.32 a	14.43±16.22 a
拟杆菌门	2.70±2.95 a	5.67±7.06 a	9.68±12.10 a
放线菌门	1.70±1.39 a	1.91±0.71 a	1.96±1.35 a
合计	67.14	64.71	77.34

科	对照组	化合余氯组	游离余氯组
盐单胞菌科	13.54±15.12 a	17.64±17.91 a	19.00±17.37 a
戴沃斯菌科	11.34±9.64 a	11.36±9.36 a	11.00±10.13 a
支原体科	9.39±12.16 a	7.24±9.88 a	14.14±15.23 a
红杆菌科	6.56±9.82 a	1.82±2.13 a	2.44±2.27 a
叶杆菌科	5.84±4.72 a	5.14±3.93 a	5.06±3.82 a
弧菌科	4.83±14.42 a	0.68±0.88 a	0.90±1.56 a
生丝单胞菌科	1.59±1.52 a	2.29±1.70 a	1.18±0.98 a
微球菌科	1.13±0.94 a	1.23±0.66 a	1.36±0.94 a
火色杆菌科	0.59±0.83 a	0.29±0.52 a	7.62±10.20 a
黄杆菌科	0.64±0.49 a	3.78±4.92 a	1.20±1.03 a
总计	55.45	51.47	63.91