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众所周知,养殖活动会对海洋环境造成严重影响,但对其影响程度尚缺乏全面认识,尤其养殖活动对浮游病毒等超微型浮游生物的影响未见全面系统的报道。本文以秦皇岛扇贝养殖区为主要研究海域,采用了流式细胞仪技术分析了养殖区浮游病毒及其宿主的丰度分布,并首次采用了宏基因组技术研究了养殖区浮游病毒的多样性,同时与非养殖区浮游病毒的丰度分布以及多样性进行了对比研究,以期探讨扇贝养殖对浮游病毒丰度及多样性的影响。研究表明,在养殖区,浮游病毒丰度春、夏、秋、冬4季分别为8.73×105个/ml、1.05×106个/ml、1.91×106个/ml、6.13×105个/ml,季节变化为:秋季>夏季>春季>冬季,峰值出现在秋季,但各季节差异不显著(P>0.05)。聚球藻丰度在9.00×102-7.07×105个/ml之间,峰值出现在秋季,且显著高于其他季节(P<0.01)。微微型真核藻类丰度在5.80×102-3.23×105个/ml之间,夏季“褐潮”爆发期间,丰度达到3.23×105个/ml,显著高于其他季节(P<0.01)。异养细菌丰度在3.10×105-3.79×106个/ml之间,夏、秋季丰度显著高于春、冬季(P<0.01)。相关性分析表明,在养殖区春、冬季,浮游病毒丰度与异养细菌丰度呈显著正相关;在夏季,浮游病毒丰度与微微型真核藻类丰度成显著负相关;在秋季,浮游病毒丰度与聚球藻丰度呈显著负相关。结果显示,养殖活动使养殖区浮游病毒丰度在4季均与环境中丰度最高的宿主呈显著相关性,而这种相关性在非养殖区仅出现在夏、秋季。养殖活动影响了聚球藻、微微型真核藻类和异养细菌的丰度及季节变化。养殖区聚球藻丰度峰值出现在秋季,而非养殖区出现在夏季;夏季,微微型真核藻类丰度在养殖区显著高于非养殖区;养殖区异养细菌丰度在夏、秋季显著高于春、冬季,而在非养殖区无显著的季节变化。养殖活动使异养细菌成为养殖区超微型浮游生物的主成分,而在非养殖区超微型浮游生物主成分则是微微型真核植物。宏基因组研究表明,在养殖区夏季检测到2618个病毒的ORFs,包括噬菌体(21%)、噬藻体(11%)、真核藻类病毒(20%)、动物病毒(0.8%)和未知病毒(47.2%)。其中噬菌体和噬藻体的优势类群均属于肌尾病毒科,分别检测到23种和11种;真核藻类病毒检测到寄生藻病毒属、颗石藻病毒属、绿藻病毒属和褐藻病毒属,未检测到金藻病毒属和针胞藻病毒属。动物病毒检测到6种,其中牛腹泻病病毒和恒河猴疱疹病毒属于陆源性动物病毒。在非养殖区夏季检测到1574个病毒的ORFs,包括噬菌体(16%)、噬藻体(24%)、真核藻类病毒(5%)、动物病毒(0.4%)和未知病毒(54.6%)。其中噬菌体和噬藻体的优势类群均属于肌尾病毒科,分别检测到13种和14种;真核藻类病毒仅检测到寄生藻病毒属、绿藻病毒属和褐藻病毒属;动物病毒检测到6种,其中长尾全裂茧蜂痘病毒和茧蜂病毒属于昆虫病毒。病毒基因功能注释发现,在已预测到27种基因功能中,最广泛的基因功能是复制与修复功能以及核苷酸代谢功能。结果显示,养殖活动造成夏季养殖区噬菌体多样性和真核藻类病毒多样性升高;影响了噬藻体多样性的季节变化,使其在养殖区春季和夏季均显著低于非养殖区;造成陆源性动物病毒存在于海洋浮游病毒中,在养殖区夏季检测到的牛病毒性腹泻病毒和恒河猴疱疹病毒5型属于陆源性动物病毒。