鄭曉葉,鄭天倫,曹飛飛,朱凝瑜,丁理法,王國(guó)良
(1.浙江省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站,浙江 杭州 310023; 2.溫嶺市水產(chǎn)技術(shù)推廣站,浙江 臺(tái)州 317500; 3.寧波大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院 應(yīng)用海洋生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 寧波 315211)
青蛤(Cyclinasinensis)隸屬瓣鰓綱(Lamellibranchia)簾蛤科(Veneridae)環(huán)文蛤?qū)?Cyclina),為濾食性底棲貝類。隨著青蛤規(guī)?;斯び缂夹g(shù)的突破[1],我國(guó)江蘇、浙江、遼寧等地沿海青蛤規(guī)?;B(yǎng)殖業(yè)得到迅猛發(fā)展[2]。隨著養(yǎng)殖歷史的延長(zhǎng)、養(yǎng)殖規(guī)模的逐年擴(kuò)大和養(yǎng)殖密度的加大,養(yǎng)殖環(huán)境日趨惡化,致使青蛤病害問(wèn)題也開(kāi)始頻繁發(fā)生。通州[3]、連云港[4]、溫州[5]、溫嶺等地青蛤均出現(xiàn)了大規(guī)模死亡的現(xiàn)象,不僅給養(yǎng)殖戶造成大量的經(jīng)濟(jì)損失,也阻礙了青蛤養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。
在養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境中,異養(yǎng)細(xì)菌具有重要地位和作用,與養(yǎng)殖生物生長(zhǎng)的關(guān)系極為密切,是海水養(yǎng)殖環(huán)境研究中不可缺少的重要內(nèi)容,是正確評(píng)價(jià)海水養(yǎng)殖生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的重要因素[6-8],大多數(shù)病原菌為異養(yǎng)細(xì)菌[9]?;【谒a(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中是一類重要的條件致病菌[9],研究弧菌數(shù)量的變動(dòng)旨在監(jiān)測(cè)水體中有害菌群的變動(dòng)規(guī)律,對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)做出指導(dǎo)。養(yǎng)殖環(huán)境中的各種理化因子之間的相互作用,將影響?zhàn)B殖生物的生長(zhǎng)與繁殖,青蛤營(yíng)埋棲生活,池塘水質(zhì)和底質(zhì)狀況對(duì)其生長(zhǎng)都極為重要。由于養(yǎng)殖池塘環(huán)境的自身特點(diǎn),其生態(tài)平衡和結(jié)構(gòu)與功能的完善通常需要依靠人工調(diào)節(jié)[10]。異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化可間接反映池塘環(huán)境理化因子的變化趨勢(shì),因此,養(yǎng)殖生產(chǎn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量變化,有利于池塘環(huán)境生態(tài)平衡的有效調(diào)控。國(guó)內(nèi)外研究者利用傳統(tǒng)的細(xì)菌分離培養(yǎng)技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)方法對(duì)南美白對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)[11-12]、大黃魚(yú)(Pseudosciaenacrocea)[13-15]、九孔鮑(Haliotisdiversicolorsupertexta)[16]、海參(Apostichopusjaponicus)[17-18]、牡蠣(Crassostreahongkongensis)[19]等海水養(yǎng)殖動(dòng)物及其養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖區(qū)沉積物中細(xì)菌及理化因子都有較多研究,而青蛤養(yǎng)殖環(huán)境異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
本文以浙江省溫嶺市青蛤海水圍塘養(yǎng)殖為對(duì)象,研究養(yǎng)殖塘水體、底泥及青蛤腔液中異養(yǎng)細(xì)菌和弧菌在不同季節(jié)的數(shù)量變化,為青蛤的健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)樣品采集于浙江省溫嶺市龍王青蛤養(yǎng)殖場(chǎng),選取池塘條件相同的6個(gè)不同放養(yǎng)密度、面積約13 340 m2的養(yǎng)殖圍塘,密度梯度設(shè)置如下:4×104、6.2×104、8×104、1.57×105、1.64×105、2×105?!?67m-2,依次編號(hào)為1、2、3、4、5、6,每個(gè)密度組設(shè)1個(gè)試驗(yàn)塘,放養(yǎng)稚貝規(guī)格為60~320?!g-1。
采樣周期為5月至12月,每月初采集一次共采樣8次。樣品均放置于保溫冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室。
1.2.1 水樣
用采水器采集20~40 cm深度的水樣500 mL,置于樣品瓶中帶回。取1 mL水樣置于滅菌試管中加入滅菌海水9 mL進(jìn)行梯度稀釋。
1.2.2 泥樣
取底泥20 g左右置于一次性無(wú)菌培養(yǎng)皿中,以封口膜固定培養(yǎng)皿帶回。稱取1 g底泥置于無(wú)菌離心管中,加入9 mL滅菌海水,梯度稀釋。
1.2.3 青蛤
每個(gè)養(yǎng)殖塘選取3個(gè)采樣點(diǎn)隨機(jī)采集不少于20枚青蛤置于一次性無(wú)菌樣品袋中帶回。從每個(gè)樣品袋中隨機(jī)取青蛤10枚,取腔液置于滅菌離心管中,用滅菌海水梯度稀釋。
1.3.1 異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)
取0.2 mL梯度稀釋樣品置于無(wú)菌培養(yǎng)皿,倒入適量50%海水配制的普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂,每個(gè)稀釋梯度做2個(gè)重復(fù),待培養(yǎng)基冷卻凝固后倒置于28 ℃下培養(yǎng)48 h。取菌落數(shù)在30至300的平板進(jìn)行有效計(jì)數(shù),分別計(jì)算水樣、泥樣和青蛤腔液中的異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)。
1.3.2 弧菌數(shù)量
取0.2 mL梯度稀釋樣品置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中,倒入適量TCBS培養(yǎng)基,每個(gè)稀釋梯度做2個(gè)重復(fù),待培養(yǎng)基冷卻凝固后倒置于28 ℃下培養(yǎng)48 h,取菌落數(shù)在30至300的平板進(jìn)行有效計(jì)數(shù),分別計(jì)算水樣、泥樣和青蛤腔液中的弧菌總數(shù)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件整理,運(yùn)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。各塘或樣品之間的差異性采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),當(dāng)P<0.05時(shí)差異性水平達(dá)到顯著,當(dāng)P<0.01時(shí)差異極顯著。相關(guān)性用Pearson相關(guān)系數(shù)表示,當(dāng)P<0.05時(shí)相關(guān)性顯著,當(dāng)P<0.01時(shí)相關(guān)性極顯著。圖表繪制使用Origin 8.0完成。
如圖1-A所示,采樣周期中各養(yǎng)殖塘水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì),但是放養(yǎng)密度相近的池塘呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì),如1塘和2塘變化趨勢(shì)一致,5月至9月逐漸增大,9月至12月逐漸減少。水體中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)的變化范圍為(2.5×102~5.6×105)cfu·mL-1,1塘數(shù)量最高,平均為8.8×104cfu·mL-1,3塘最低,平均為6.8×103cfu·mL-1。采樣期間,3和4塘異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化范圍不大,其余4個(gè)塘雖存在較大波動(dòng),但單因素方差分析顯示,異養(yǎng)細(xì)菌隨時(shí)間的數(shù)量變化的差異性不顯著(F=1.257,P>0.05);從空間上看,各養(yǎng)殖塘水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化的差異性不顯著(F=0.707,P>0.05)。
由圖1-B得知,各養(yǎng)殖塘水體中弧菌數(shù)量呈現(xiàn)較為一致的變化趨勢(shì),2塘數(shù)量最高,平均為1.3×103cfu·mL-1,6塘最低,平均為2.7×102cfu·mL-1。整個(gè)采樣周期中,單因素方差分析顯示,各養(yǎng)殖塘水體中弧菌隨時(shí)間的數(shù)量變化的差異性顯著(F=2.673,P<0.05),9月份水樣中弧菌數(shù)量與其他月份有顯著差異;從空間上看,各個(gè)養(yǎng)殖塘水體中弧菌數(shù)量變化差異不顯著(F=0.750,P>0.05)。
各養(yǎng)殖塘底泥中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)的變化如圖2-A所示,變化范圍1.3×103~1.3×105cfu·g-1,1塘和5塘變化較大。采樣期間1塘異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量最高,平均為4.3×104cfu·g-1,3塘最低,平均為1.1×104cfu·g-1;但單因素方差分析顯示,各塘異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)隨時(shí)間的數(shù)量變化的差異不顯著(F=0.763,P>0.05);從空間上看,各養(yǎng)殖塘底泥中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)變化差異不顯著(F=1.954,P>0.05)。
圖1 不同月份各養(yǎng)殖塘水體中異養(yǎng)細(xì)菌(A)和弧菌(B)數(shù)量的變化Fig.1 The change trend of total heterotrophic bacteria (A) and the Vibrio number (B) in water for all ponds
各養(yǎng)殖塘底泥中弧菌數(shù)量變化如圖2-B所示,變化范圍為0~9.9×103cfu·g-1,5塘弧菌數(shù)量最高,平均為2.6×103cfu·g-1,1塘最低,平均為75 cfu·g-1。采樣期間各塘底泥中弧菌數(shù)量處于較低水平(0~8.5×102cfu·g-1),而4塘12月份弧菌數(shù)量達(dá)到1.7×103cfu·g-1,5塘11月份和12月份弧菌數(shù)量超過(guò)9.0×103cfu·g-1。從時(shí)間上看,整個(gè)采樣周期中各養(yǎng)殖塘底泥中弧菌數(shù)量變化的差異不顯著(F=0.994,P>0.05);從空間上看,各養(yǎng)殖塘底泥中弧菌數(shù)量變化差異顯著(F=2.605,P<0.05),5塘與其他養(yǎng)殖塘底泥中弧菌數(shù)量變化差異顯著。
同一養(yǎng)殖塘水體中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)(WT)和弧菌數(shù)(WV)及底泥中的異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)(ST)和弧菌數(shù)(SV)變化如圖3所示。各養(yǎng)殖塘水樣異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量變化趨勢(shì)較為一致,Pearson相關(guān)性分析顯示養(yǎng)殖密度與水樣中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量的變化均呈不顯著負(fù)相關(guān),異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化與養(yǎng)殖密度相關(guān)性為(r=-0.024,P>0.05),弧菌數(shù)量變化與養(yǎng)殖密度相關(guān)性為(r=-0.126,P>0.05),水樣中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)與弧菌數(shù)量變化呈顯著正相關(guān)(r=0.335,P<0.05);各養(yǎng)殖塘底泥中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量變化趨勢(shì)基本一致,Pearson相關(guān)性分析顯示,底泥中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)變化與弧菌數(shù)量變化呈極顯著正相關(guān)(r=0.587,P<0.01);異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)與養(yǎng)殖密度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.116,P>0.05),弧菌數(shù)量變化與養(yǎng)殖密度呈正相關(guān)(r=0.181,P>0.05),底泥中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化與水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變化呈正相關(guān)(r=0.015,P>0.05),但相關(guān)性均不顯著。
圖4-A所示,各養(yǎng)殖塘青蛤腔液中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)變化范圍為95~5.9×104cfu·mL-1,最大值出現(xiàn)在2塘5月份,最小值出現(xiàn)在1塘12月份,總體上看2塘異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量最高,平均為9.8×103cfu·mL-1,4塘最低,平均為1.3×103cfu·mL-1。圖4-B所示,各養(yǎng)殖塘青蛤腔液中弧菌數(shù)量變化范圍為0~2.1×103cfu·mL-1,最大值出現(xiàn)在2塘6月份,最小值出現(xiàn)在1塘5月份,總體上看2塘弧菌數(shù)量最高,平均為387.5 cfu·mL-1,4塘最低,平均為75 cfu·mL-1。方差分析顯示,不同采樣時(shí)間同一塘的青蛤腔液異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)差異極顯著(F=4.203,P<0.01),5月和6月份樣品與其他月份青蛤腔液中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)差異顯著;不同采樣時(shí)間弧菌數(shù)量差異較為顯著(F=2.881,P<0.05),5月與其他月份青蛤腔液中弧菌數(shù)量差異顯著。Pearson相關(guān)性分析顯示青蛤腔液異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)與養(yǎng)殖密度相關(guān)性極顯著(r=-0.189,P<0.01),弧菌數(shù)量與養(yǎng)殖密度相關(guān)性極顯著(r=-0.123,P<0.01)。
圖2 不同月份各養(yǎng)殖塘底泥中異養(yǎng)細(xì)菌(A)和弧菌(B)數(shù)量的變動(dòng)Fig.2 The change trend of total heterotrophic bacteria (A) and the Vibrio (B) number in sediment for all ponds
圖3 同一養(yǎng)殖塘水樣、底泥中的異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量變化Fig.3 The change trend of total heterotrophic bacteria and the Vibrio number in each ponds
養(yǎng)殖塘異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量變動(dòng)與養(yǎng)殖塘中有機(jī)質(zhì)、浮游生物、溫度、及水體營(yíng)養(yǎng)鹽狀況等密切相關(guān),是養(yǎng)殖塘物理、化學(xué)和生物因子綜合作用的結(jié)果。由于異養(yǎng)細(xì)菌是典型的基質(zhì)限制性生物,其個(gè)體微小、繁殖速度快、生命周期短,因而養(yǎng)殖塘的理化及生物因子的變動(dòng)容易對(duì)異養(yǎng)細(xì)菌產(chǎn)生影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)南美白對(duì)蝦[11-12]、大黃魚(yú)[13-15]、九孔鮑[16]、海參[17-18]、牡蠣[19]等海水養(yǎng)殖動(dòng)物及其養(yǎng)殖水體、沉積物中的異養(yǎng)細(xì)菌及其菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,因養(yǎng)殖環(huán)境不同其相應(yīng)環(huán)境水體中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量亦有差異。本研究中青蛤養(yǎng)殖塘水體中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)的變化范圍為(0.025~57.5)×104cfu·mL-1,與仿刺參、牡蠣養(yǎng)殖水體中的異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)變化范圍基本一致[16,19];青蛤養(yǎng)殖塘底泥中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)變化范圍為1.3×103~1.3×105cfu·mL-1,低于明顯低于對(duì)蝦圍塘底泥中總細(xì)菌數(shù)[20-21],后者采用吖啶澄染色熒光顯微直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)樣品中的細(xì)菌總數(shù),本實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù),不包含環(huán)境中非可培養(yǎng)細(xì)菌。
圖4 不同月份各養(yǎng)殖塘青蛤腔液中異養(yǎng)細(xì)菌(A)和弧菌(B)數(shù)量變動(dòng)Fig.4 The change trend of total heterotrophic bacteria (A)and the Vibrio (B) number in Cyclina sinensis cavity fluid for all ponds
隨著近年來(lái)青蛤養(yǎng)殖技術(shù)的成熟,青蛤養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,養(yǎng)殖密度也不斷增加,然而養(yǎng)殖密度過(guò)高必然會(huì)帶來(lái)一系列的養(yǎng)殖問(wèn)題,故探索適宜的養(yǎng)殖密度是青蛤海水圍塘生態(tài)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。本研究監(jiān)測(cè)檢測(cè)了不同密度養(yǎng)殖塘水體和底泥中弧菌的數(shù)量變化,發(fā)現(xiàn)水體和底泥中弧菌數(shù)量的變化與樣品中異養(yǎng)細(xì)菌總菌的變化顯著相關(guān),水體中弧菌數(shù)量與養(yǎng)殖密度呈負(fù)相關(guān)而底泥中弧菌數(shù)量與養(yǎng)殖密度呈正相關(guān),這與貝類強(qiáng)大的濾水能力和生物沉降作用有關(guān)。另外,水體中的異養(yǎng)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量受季節(jié)影響較大,在夏秋高溫季節(jié)水體中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)明顯增高,這主要是受水溫影響,而底泥中的異養(yǎng)細(xì)菌和弧菌數(shù)量則受營(yíng)養(yǎng)鹽累積的影響較大。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn)牡蠣養(yǎng)殖水體的異養(yǎng)細(xì)菌及弧菌變化趨勢(shì)與體腔液中變化一致,只是降了兩個(gè)數(shù)量級(jí),本試驗(yàn)監(jiān)測(cè)檢測(cè)了青蛤腔液中異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量,發(fā)現(xiàn)二者與青蛤養(yǎng)殖密度呈顯著負(fù)相關(guān),與養(yǎng)殖水體中的菌數(shù)變化趨勢(shì)一致且降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。養(yǎng)殖貝類的微生物性疾病研究表明,青蛤發(fā)生細(xì)菌性疾病可能由多種弧菌共同感染所致,而養(yǎng)殖環(huán)境的改變?nèi)菀字率够【罅糠敝?,引起疾病的發(fā)生和蔓延[22-23]。
隨著我國(guó)淺海和灘涂貝類養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,貝類養(yǎng)殖環(huán)境惡化,易致使病害發(fā)生,而由于貝類底棲埋棲的生活特性,容易造成病害的大面積蔓延而且會(huì)進(jìn)一步破壞底質(zhì),因而對(duì)貝類養(yǎng)殖環(huán)境的監(jiān)測(cè)不僅有利于了解貝類生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的改變而且有利于掌握貝類生長(zhǎng)適宜的環(huán)境條件。本研究發(fā)現(xiàn),青蛤養(yǎng)殖密度對(duì)養(yǎng)殖塘底泥、水體中的異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量變化無(wú)顯著影響,而與青蛤腔液中異養(yǎng)菌數(shù)和弧菌數(shù)量變化相關(guān)性極顯著,表明高密度養(yǎng)殖雖然短期內(nèi)對(duì)水體和底泥菌群變化影響不大卻會(huì)影響青蛤的健康生長(zhǎng)。另外,經(jīng)過(guò)有效指導(dǎo)和合理管理,在青蛤養(yǎng)殖過(guò)程中試驗(yàn)塘未有病害發(fā)生,說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)選取青蛤養(yǎng)殖密度都在養(yǎng)殖環(huán)境容量之內(nèi)。青蛤養(yǎng)殖密度適宜,加強(qiáng)管理,加大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)注重生態(tài)狀況,可推動(dòng)青蛤養(yǎng)殖業(yè)更加健康有序發(fā)展。