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本文针对大连周围海域海参越冬特征,研究可改善水质的一株低温芽孢杆菌。通过人工污水实验,发现其对氨氮、COD及硫化物的降解作用。通过海参养殖的实验,发现水体中添加这种菌液对氨氮、COD的降解作用。通过高通量测序,分析海参肠道及养殖水体微生物群落变化。首先对这株低温芽孢杆菌的培养进行优化。优化培养基和培养条件为:可溶性淀粉10 g/L、乳糖20 g/L、硫酸铵10 g/L、尿素5 g/L、酵母浸膏5 g/L、酵母膏10 g/L、KH2PO40.25 g/L、K2HPO40.75 g/L、硫酸锰 0.05 g/L、硫酸亚铁 0.1 g/L、初始 pH 值为 pH7.5、接种量为3%、转速为180 r/min时,活菌数达到2.37×108 CFU/mL,是优化前5.87×107 CFU/mL 的 4 倍。通过人工污水实验发现这株低温芽孢杆菌对人工污水中的COD,硫化物及氨氮均有降解的作用。由此可以推断,这株低温芽孢杆菌有分解污水中的氨氮、COD及硫化物的能力。通过海参养殖实验发现此株低温芽孢杆菌对养殖水体中的氨氮和COD有降解作用,同人工污水净水效果实验结果。对硫化物没有呈现出降解的作用。最后分析了海参肠道及养殖水体菌群结构,主要包含11个菌门,27个菌属,OTU总数为229。在属水平,第5天的海参肠道HS1中主要优势属为Rubritalea(45%)和Colwellia(22%),次优势属为Halomonas(10%);第5天的养殖水体FJY1中主要优势属为 Sulfitobacter(55%),次优势属为norank_f_Rhodobacteraceae(14%);第 10 天的海参肠道 HS2 中主要优势属为Pseudoteredinibacter(15%)和SAR92_clade(16%),次优势属为Bizionia(10%)和Perisicirhabdus(8%);第10天的养殖水体FJY2中主要优势属为 Glaciecola(30%)和Sulfitobacter(25%),次优势属为 Colwellia(20%)和Marinomonas(10%)。在门水平,HS2中Proteobacteria变形菌门和Bacteroidetes拟杆菌门是最优势菌门,Verrucomicrobia疣微菌门是第二优势门,HS1、FJY1、FJY2中变形菌门是最优势菌门,拟杆菌门和疣微菌门是第二优势门。