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枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),革兰氏阳性菌,典型需氧。革兰氏染色为紫色且着色均匀,单个菌体细胞呈杆状,具有调控改良水质、促进水生动物生长、改善肠道菌群结构和提高免疫力等作用。其为水产养殖中常用益生菌,是我国农业部批准的16种饲料级益生菌之一。褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis),隶属于单巢纲轮虫,具有世代交替现象,为沿海蟹苗育种产业中大规模培育的生物饵料。本品系为江苏射阳育苗产业轮虫基地内最常见的海水轮虫品系之一,主要以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidesa)为食,分布广泛、耐受性强并且产量高,具有极大的社会经济价值。本论文主要研究内容和结果如下:1、枯草芽孢杆菌生长曲线测定及其对小球藻生长的影响枯草芽孢杆菌摇床震荡培养,转速220 r/min,控温37±1℃,于0、1、3、5、7、10、12、15、20、24及28h时间点抽取样本,接种固体培养基,温度37±1℃,培养24h进行菌落计数。结果显示,枯草芽孢杆菌符合指数型生长,历经迟缓期(0~4h)、对数期(4~10h)、稳定期(10~24h)和衰退期(24h后)四个生长时期。初始菌密度为3×105cfu/m L,在15h左右达到最大密度1.14×1010 cfu/m L。藻类生长对比实验,光照强度4000lx,昼长比(L:D)16:8,温度25±1℃。设置对照组、活菌组和破碎细胞组,小球藻起始密度1.0×105cells/m L。活菌组为小球藻培养液中加入活菌,破碎组为小球藻培养液中加入菌体细胞破碎液。实验第2天,活菌组藻密度高于其他两组,第5天后活菌对藻类生长轻微抑制作用出现,藻密度低于其他两组。实验周期内,菌体细胞破碎组藻密度始终高于对照组。总体而言,枯草芽孢杆活菌前期具促藻作用,后期密度增速放缓但依然保持指数增长,后期抑制增速作用来源于活菌繁殖产生的过量胞外分泌物和水体缺氧。菌体细胞破碎物具有促藻作用,营养作用明显无抑制作用。结合实际生产情况,本章证实小球藻在枯草芽孢杆菌影响下依然可维持指数型增长,无交差副作用显现,枯草芽孢杆菌可作为轮虫基础饵料小球藻的微生态添加剂。2、温度和枯草芽孢杆菌生长期对褶皱臂尾轮虫个体繁殖和寿命的影响设置20℃,25℃和30℃三个实验温度,光强设为4000lx,昼长比L:D=16:8。轮虫培养液中分别添加活化时间为1h、5h、10h和24h枯草芽孢杆菌母液,设置迟缓期、对数期、稳定期、衰退期以及对照组五个实验组,每组6个平行。进行单个体培养,数据统计记录轮虫寿命、生殖前期和后代个体数。实验结果显示高温可缩短褶皱臂尾轮虫的生殖前期,增加后代数。低温可显著延长轮虫寿命。枯草芽孢杆菌作用随温度的提升对轮虫个体影响逐渐增大。而同温度下,对数期枯草芽孢杆菌与对照组相比可缩短轮虫生殖前期,具有增加后代数以及延长寿命作用,生殖前期最大缩短时间达到6.5h,轮虫后代数可平均增加2个(P<0.05),寿命最大延长可达到21h。在稳定期间,轮虫繁殖和寿命指标相对对数期下降,与对照组的差异性逐渐减小。衰退期各项指标显著下降,显著低于对照组,对轮虫个体寿命、生殖前期和后代个体数具有较大负面影响。实验结果得出,各温度下,生产上枯草芽孢杆菌最适宜活化添加时间控制在5h左右。3、温度调控下枯草芽孢杆菌联合小球藻对褶皱臂尾轮虫种群动态的影响实验温度设置20℃,25℃和30℃,光照4000lx、昼长比(L:D)16:8,使用对数期枯草芽孢杆菌配制轮虫培养液,小球藻密度3×106 cell/m L。根据预实验,配制菌浓度为0(对照组)、50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L和500mg/L实验溶液,对轮虫进行群体培养,每组6个平行。实验统计种群总数、种群增长率和种群密度。实验结果显示,在以小球藻为基础饵料的情况下,20℃、25℃和30℃浓度处理组轮虫最大密度可达到26.53±1.57、39.50±4.80和42.23±5.69ind./m L,较对照组分别上升91%、30%和23%。且在各温度下,浓度组种群增长率在前7天始终明显高于对照组。本章实验结论得出以小球藻为基础饵料情况下,随着温度升高,轮虫最大密度显著升高。同温度下随着菌浓度升高,轮虫生长呈先促进后抑制趋势。小球藻中最佳添加菌浓度为100mg/L。4、温度调控下枯草芽孢杆菌联合酵母对褶皱臂尾轮虫种群动态的影响光照4000lx,昼长比L:D=16:8,20℃,25℃和30℃三个温度处理,轮虫培养液酵母浓度6×106cell/m L,使用对数期枯草芽孢杆菌,根据预实验,配制实验浓度为0(对照组)、100mg/L、200mg/L、300mg/L、500mg/L和800mg/L,群体培养,每组6个平行。实验统计种群总数、种群增长率和种群密度。实验结果显示,在以酵母为基础饵料的情况下,20℃、25℃和30℃浓度处理组轮虫最大密度可达到13.4±1.24、28.1±2.44和19.5±1.01 ind./m L,较对照组分别上升24%、152%和74%。本章实验结论得出在以酵母为基础饵料的情况下,温度越高繁殖最快,30℃时可获得最大种群增长率0.63。由于高温优势菌和溶氧限制,25℃下加浓度为500 mg/L可获得最大容纳量。