微生物是水产养殖系统的重要组成部分,在水产养殖系统中的起着十分重要的作用。作为生产者,微生物可以利用光能或者无机物制造有机物,为水产养殖动物提供营养物质。作为分解者,微生物可以除去水产养殖环境中的残饵、粪便、动植物残体等,推动了水产养殖系统中的物质循环和能量流动。此外,水产养殖环境中也存在着许多致病微生物和诸多益生菌。所以,了解水产养殖系统中的微生物群落结构,可以为监测养殖系统的生态状况、开发新的微生物资源、养殖病害的防治提供理论基础。本研究首先采用平板菌落计数法分析了草鱼养殖水体异养细菌数量周年变化,结果表明,养殖水体中异养细菌数量呈季节性变化,6月份和8月份水体中异养细菌数量最高,10月份次之,4月份和12月份最低。其次采用高通量测序技术分析了草鱼养殖水体微生物群落结构,结果表明,草鱼养殖水体微生物群落结构也随季节发生变化,在门水平上,不同月份共有的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)。厚壁菌门(Firmicutes)只在4月份和6月份出现,绿弯菌门(Chloroflexi)只在6月份出现,疣微菌门(Verrucomicrobia)除了4月份其它月份都出现。在属水平上,4月主要的优势菌为不动杆菌属(Acinetobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas),6月份为Ilumatobacter、Spartobacteria,8月份为食酸菌属(Acidovorax)、Candidatus Pelagibacter,10月份为Ilumatobacter、Steroidobacter,12月份为Candidatus Pelagibacter、Orientia。通过进一步分析发现,4月份水体微生物群落结构与其它月份相差较大。6月和8月微生物群落结构相似度最高,6月和10月相似度次之,10月和12月相似度最小。微生物多样性10月份最高,8月份最低。此外,为了研究草鱼养殖环境中的益生菌,本研究采用点种法和牛津杯法,以嗜水气单胞菌为指示菌,从草鱼养殖水体和底泥中筛选嗜水气单胞菌拮抗菌,通过初筛和复筛总共得到8株对嗜水气单胞菌有抑制作用的菌株。用牛津杯法测试菌株抑菌能力时发现,抑菌能力最强的菌株WM-1抑菌圈直径可达到16.2±0.76 mm,抑菌能力最弱的菌株WM-4抑菌圈直径也能达到9.1±0.58 mm。菌株WM-1表现出较好的抑菌活性,通过对菌株WM-1的形态学观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,最终鉴定菌株WM-1为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。为了进一步了解菌株WM-1的生理特性和拮抗特性,本研究以嗜水气单胞菌为指示菌,以发酵上清液的抑菌活性为指标,采用单因素试验和正交设计试验相结合的方法,优化了甲基营养型芽孢杆菌WM-1的培养基成分及培养条件,获得了菌株WM-1产抑菌物质的最佳培养基配方和培养条件。试验得到最适发酵培养基成分为可溶性淀粉1.0%、牛肉膏1.5%、硫酸镁0.07%、磷酸氢二钾0.05%;最佳发酵条件为发酵培养基初始pH 7.5、培养温度30℃、装液量20%、摇床转速210 r/min、培养时间48 h。在最佳培养基和培养条件下,菌株WM-1发酵液的抑菌活性大大提高,抑菌圈直径可达22.5±0.50 mm。