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硅的生物地球化学过程及其在养殖碳汇形成过程中的作用和影响

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渔业科学进展 2024年第4期 205-222页

作者：李瑞环蒋增杰姜娓娓蔺凡高亚平杜美荣中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业与可持续发展重点实验室中国水产科学研究院碳汇渔业重点实验室青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

硅(Si)是地球上丰度仅次于氧的第二大元素，其生物地球化学过程与大气CO2变化、海洋生物泵以及海岸带富营养化等过程密切相关，因此，硅循环也成为全球环境变化研究关注的核心问题之一。本文在总结已有研究的基础上，论述了硅生物地球... 详细信息

硅(Si)是地球上丰度仅次于氧的第二大元素，其生物地球化学过程与大气CO2变化、海洋生物泵以及海岸带富营养化等过程密切相关，因此，硅循环也成为全球环境变化研究关注的核心问题之一。本文在总结已有研究的基础上，论述了硅生物地球化学过程及其对碳循环的调节及影响，进一步聚焦近海规模化贝类养殖活动，分析了贝类养殖生态系统硅循环与碳循环的耦合作用及机理，展望了未来值得关注的关键科学问题。研究表明，地质尺度上，硅酸盐矿物风化是地表所有次生硅的来源，风化过程也是一个重要的碳汇过程。陆地生态系统中，植硅体较难降解，在其形成过程中会包裹有机碳而形成稳定的有机碳库，因而植硅体碳具有重大的碳汇潜力，很有可能成为全球碳汇的重要组成部分。海洋生态系统中，作为初级生产主要贡献者的硅藻(Bacillariophyta)吸收硅酸盐合成有机碳并将其打包在生源硅颗粒中向深层海洋输送并埋藏，埋藏量可占海洋碳埋藏总量的40%，生物硅泵驱动了生物碳泵；在近海贝类养殖区，通过硅藻作为滤食性贝类的饵料来源，硅酸盐成为渔业碳汇重要的物质支撑。因此，研究硅生物地球化学循环过程中，综合考虑各过程及其耦合作用是非常必要的，对深入了解其在贝类养殖碳汇中的作用及探究潜在养殖增汇途径具有重要意义。

关键词：硅循环硅藻植硅体生物硅碳汇贝类养殖

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刺参TRAF7基因克隆及其响应高温胁迫下的表达特征分析

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渔业科学进展 2024年

作者：赵岩峰廖梅杰葛建龙王锦锦王印庚荣小军李彬谭颜廷青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室

肿瘤坏死因子受体相关因子7 (tumor necrosis factor receptor associated factor7， TRAF7)作为一种细胞内蛋白，参与信号转导，并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用，本研究利用c... 详细信息

肿瘤坏死因子受体相关因子7 (tumor necrosis factor receptor associated factor7， TRAF7)作为一种细胞内蛋白，参与信号转导，并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用，本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)，克隆了刺参TRAF7 (AjTRAF7)全长cDNA序列，分析了其结构特征和在基因组中的分布，并检测了该基因在刺参不同组织和高温胁迫过程中体壁组织中的表达变化情况。结果显示，AjTRAF7全长2 576 bp，开放阅读框(ORF)长1 770 bp，5′UTR长345 bp，3′UTR长461 bp，编码589个氨基酸，预测蛋白分子量为65.6 kDa，理论等电点(pI)为7.52。蛋白序列包含1个RING finger结构域、1个Coiled coil结构域和6个WD40结构域，N端包含1个螺旋区域。该基因预测蛋白包含41个丝氨酸磷酸化位点、20个苏氨酸磷酸化位点和3个酪氨酸磷酸化位点，蛋白N端具有3个天冬酰胺糖基化位点。刺参基因组中比对到2个AjTRAF7基因拷贝，位于同一条染色体上，第一个拷贝包含18个外显子和15个内含子，第二拷贝包含17个外显子和14个内含子。系统进化学分析表明，刺参TRAF7氨基酸序列与蝠海星(Patiria miniata)和紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)相似性较高，分别为40.58%和38.37%，刺参与蝠海星和紫色球海胆聚在一支。qRT-PCR结果显示，AjTRAF7在健康刺参各组织中均有表达，其在雌性性腺中表达量最高，体腔细胞中表达量次之，在呼吸树、体壁、肠道、雄性性腺和纵肌中表达量依次降低，各组织间表达量差异显著(P过程中，与对照组相比，体壁组织中AjTRAF7基因表达量在第2天和第4天表达显著上升(P过程，相关结果将为解析刺参应对高温胁迫的分子机制提供科学依据。

关键词：刺参 TRAF7 高温胁迫基因克隆表达特征

长期碳酸盐碱度胁迫对脊尾白虾生长及卵巢发育的影响

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水产学报 2024年第4期48卷 257-267页

作者：张秀红李吉涛王佳佳王成伟秦桢葛倩倩刘萍李健上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

为探讨碳酸盐碱度对脊尾白虾生长及卵巢发育的影响。本研究设置3 mmol/L （对照组）、5 mmol/L和8 mmol/L三种碳酸盐碱度梯度养殖脊尾白虾60 d，比较不同碳酸盐碱度胁迫对脊尾白虾生长性能、组织结构、酶活性以及卵巢发育的影响，结果... 详细信息

为探讨碳酸盐碱度对脊尾白虾生长及卵巢发育的影响。本研究设置3 mmol/L （对照组）、5 mmol/L和8 mmol/L三种碳酸盐碱度梯度养殖脊尾白虾60 d，比较不同碳酸盐碱度胁迫对脊尾白虾生长性能、组织结构、酶活性以及卵巢发育的影响，结果显示，5 mmol/L组与对照组体长增长率、体重增长率以及成活率差异不显著，8 mmol/L组体长增长率、体重增长率以及成活率显著低于对照组。肝胰腺组织切片显示，5 mmol/L组中部分B细胞体积增大，部分转运泡内出现颗粒物质，8 mmol/L组管腔的形态结构严重变形。鳃组织切片显示，5 mmol/L组出现轻微鳃丝肿大现象，角质层略有变形，且角质层下间隙扩张变长，上皮细胞与支柱细胞排列紊乱；8 mmol/L组鳃丝肿大，排列不规则，出现血细胞肿胀现象，鳃丝上皮细胞严重破坏，毛细血管网结构形态改变，角质层下间隙变形。肌肉组织酶活性测定结果显示，5 mmol/L组的碳酸酐酶活性显著高于对照组，Na+/K+-ATP酶活性在肌肉中差异不显著；肝胰腺组织酶活性测定结果显示，碳酸酐酶在肝胰腺组织中差异不显著，8 mmol/L组Na+/K+-ATP酶活性显著低于其他组，鳃组织中，5和8 mmol/L组鳃组织中和Na+/K+-ATP酶活性均显著高于对照组，且两组间差异显著。卵巢发育统计结果显示，三组脊尾白虾卵巢均能发育，其发育至Ⅱ期的百分比分别为20.51%、10.52%和6.25%，其中5mmol/L组与对照组间无显著差异，8 mmol/L组显著低于对照组；3 mmol/L组和5 mmol/L组均有卵巢发育至Ⅲ期的脊尾白虾，但两组差异不显著，8 mmol/L组未见有卵巢发育至Ⅲ期的脊尾白虾。卵巢组织切片显示，8 mmol/L组卵原细胞细胞排列疏松，周围滤泡细胞排列疏松且数量较少。研究表明，脊尾白虾可以在低于8 mmol/L的碳酸盐碱度中生长发育，但高碳酸盐碱度可能会造成脊尾白虾鳃和肝胰腺组织损伤，导致其生长受到影响，同时猜测高碳酸盐碱度可能也会影响卵巢的发育速率。本研究可为开展脊尾白虾在盐碱水中的增养殖提供基础数据和参考信息。

关键词：脊尾白虾碳酸盐碱度胁迫生长组织切片酶活性卵巢发育

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大型围栏适养海水鱼类肠道组织学比较

水产学报 2024年第08期 102-113页

作者：张家荣高云涛高云红李明月秦宏宇谢婷关长涛贾玉东中国水产科学研究院黄海水产研究所上海海洋大学水产与生命学院青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

精准化投喂是保障大型围栏养殖鱼类高效摄食的关键，而肠道是鱼类营养物质消化吸收的主要场所，探明其组织形态结构可为精准化投喂提供理论基础。本研究通过组织切片和光学显微镜观察，比较了5种围栏适养鱼类(圆斑星鲽、牙鲆、斑石鲷、... 详细信息

精准化投喂是保障大型围栏养殖鱼类高效摄食的关键，而肠道是鱼类营养物质消化吸收的主要场所，探明其组织形态结构可为精准化投喂提供理论基础。本研究通过组织切片和光学显微镜观察，比较了5种围栏适养鱼类(圆斑星鲽、牙鲆、斑石鲷、绿鳍马面鲀、梭鱼)肠道组织形态结构，统计了比肠长，肠道褶皱高度、宽度、数量，环肌、纵肌厚度和杯状细胞数量并进行相关性分析。结果显示，比肠长数值大小为梭鱼>绿鳍马面鲀>斑石鲷>圆斑星鲽和牙鲆；前肠褶皱发达程度为梭鱼>圆斑星鲽>斑石鲷>牙鲆>绿鳍马面鲀；肠道肌层厚度为斑石鲷>圆斑星鲽>梭鱼>牙鲆和绿鳍马面鲀；肠道杯状细胞数量为梭鱼>斑石鲷>牙鲆>圆斑星鲽>绿鳍马面鲀。相关性分析发现，圆斑星鲽、牙鲆、斑石鲷、绿鳍马面鲀肠道肌层与褶皱呈显著负相关，与杯状细胞数量呈显著正相关；梭鱼肠道肌层与褶皱呈显著正相关。综上，5种鱼类比肠长，肠道褶皱数量、高度、宽度，环肌和纵肌厚度以及杯状细胞数量和各参数间相关性存在显著种属间差异，这表明5种围栏适养鱼类对摄食营养物质的消化吸收进程不同，采取了不同策略保障正常营养状态，维持正常生长发育。本研究为大型围栏适养鱼类制定精准化摄食投喂策略，提供了基础性数据支撑和重要参考。

关键词：鱼类比肠长道褶皱肠道肌层杯状细胞围栏养殖

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凡纳滨对虾白便综合征发生与环境因子、机体免疫酶活性和微生物的相关性

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水产学报 2024年第1期48卷 145-157页

作者：王印庚于永翔蔡欣欣张正王春元廖梅杰李彬荣小军朱洪洋戴岩中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室连云港海洋源水产开发有限公司

为系统解析凡纳滨对虾白便综合征(white feces syndrome,WFS)的发生与环境因子、微生物因子、宿主免疫力和水体微生物群落组成的关系。实验利用水体理化因子、可培养细菌、对虾机体免疫酶活性以及高通量测序等检测技术对健康与患WFS的... 详细信息

为系统解析凡纳滨对虾白便综合征(white feces syndrome,WFS)的发生与环境因子、微生物因子、宿主免疫力和水体微生物群落组成的关系。实验利用水体理化因子、可培养细菌、对虾机体免疫酶活性以及高通量测序等检测技术对健康与患WFS的池塘养殖凡纳滨对虾进行比较分析。结果显示，与健康组相比，患病池塘的水温、溶解氧(DO)、pH、盐度等水质理化因子波动趋势相似，波动范围分别为26.1～29.0℃、4.26～6.08 mg/L、8.39～8.73和40～49，患病组DO和盐度比健康组高；健康组对虾肝胰腺内可培养细菌和弧菌含量为1.19×105～7.70×105和8.8×103～1.96×104CFU/g，弧菌占比为2%～16%，患病组对虾肝胰腺内可培养细菌和弧菌含量在3.80×105～2.51×106和2.02×105～1.49×106CFU/g范围内，比健康组高15～113倍，弧菌占比在55%～70%。碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)和酚氧化酶(PO)活性在健康组内为1.21～5.64、9.17～15.25、 3.56～7.43、 4.83～6.70及3.10～4.55U/mg，在患病组内为2.12～5.39、 19.22～26.96、19.73～26.85、3.00～4.14及7.76～9.21 U/mg。比较分析表明，WFS的发生与可培养细菌含量、弧菌占比、ACP、LZM、PO的相关性较强。高通量测序分析表明，患病组水体菌群结构的Ace和Chao指数呈一定程度下降趋势，PCoA指数偏离度较高，放线菌门、变形菌门相对丰度降低，拟杆菌门、蓝藻门相对丰度显著升高；RDA关联分析表明，盐度、溶解氧、虾体细菌、虾体弧菌、水体细菌是影响患病对虾水体菌群结构组成的重要因子。相关研究结果为解析养殖生产中对虾WFS发生机制提供数据支撑，并为WFS的临床防控奠定理论基础。

关键词：凡纳滨对虾白便综合征水质理化因子可培养细菌机体免疫力菌群结构

桑沟湾春季有色溶解有机物吸收光谱特性及空间分布特征

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水产学报 2024年第2期48卷 80-93页

作者：吴文广张继红刘毅王新萌杨珺冯旭康秦梓上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

为探究有色溶解有机物(CDOM)光学性质如何示踪海水中溶解有机物组分的动态信息，实验利用紫外可见吸收光谱手段，分区域测定了桑沟湾春季水体及表层沉积物间隙水中CDOM的吸收光谱特征，探讨了CDOM的来源组成、空间分布特征、迁移转化过... 详细信息

为探究有色溶解有机物(CDOM)光学性质如何示踪海水中溶解有机物组分的动态信息，实验利用紫外可见吸收光谱手段，分区域测定了桑沟湾春季水体及表层沉积物间隙水中CDOM的吸收光谱特征，探讨了CDOM的来源组成、空间分布特征、迁移转化过程及其与养殖活动的关系。结果显示，(1)波长为355 nm的吸收系数[a(355)]范围为0.23～9.09/m，不同水层空间分布差异显著，表层和底层均从近岸区向贝藻区逐渐降低，在海带区升高后向外海逐渐降低；海带区从表层向底层先降低后升高，高密度、规模化的海带养殖释放了大量的CDOM，各区域沉积物间隙水a(355)是其表层、中层和底层之和的1.3～2.5倍，CDOM在沉积物间隙水中富集并逐渐累积。(2)光谱斜率(S275～295)范围为0.013～0.036，外海区和海带区S275～295均值显著高于其他各区，海带区和外海区CDOM中海源有机质占主要成分，而近岸区以陆源有机质为主；近岸区CDOM中的腐殖酸类物质含量从表层到底层逐渐降低，沉积物中积累的富里酸类物质含量较高，海带区和外海区呈相反趋势。(3)比紫外吸光度(SUVA254)范围为4.60～14.10 L/(mg·m)，贝类区、贝藻区和藻类区SUVA254均呈现出从表层到底层逐渐增大的趋势，CDOM的芳香性逐渐增强并在沉积物间隙水中达到最大；海带区和外海区沉积物间隙水中的SUVA254显著高于其他各区。研究表明，海带区的规模化养殖活动向养殖海区及邻近海域贡献了较多的惰性溶解有机物，暗示着海带养殖活动有较强的碳汇效应，并通过海流作用向外海输送。本研究对桑沟湾海域不同养殖区域的CDOM的吸收特性和空间分布特征进行研究，可为全面了解海水养殖的碳源汇效应提供基础数据。

关键词：有色溶解有机物紫外吸收光谱海水养殖碳汇桑沟湾

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中国水产科学 2024年第1期31卷 1-13页

作者：王晶晶李旭鹏薛倩曹宝祥栾生罗坤隋娟代平曹家旺谭建陈宝龙傅强孔杰高焕孟宪红江苏海洋大学海洋科学与水产学院江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

本研究旨在探讨凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)易位子相关蛋白α亚基(translocon-associatedproteinalpha,TRAPα)基因特征及其在抗白斑综合征病毒(white spot syndrome, WSSV)中的作用。通过PCR和Sanger测序技术,获得凡纳滨对虾TRAPα的开放阅读框(openreadingframe,ORF)序列,将该基因命名为Lv-trapα,并进行生物信息学分析。采用real-time PCR分析Lv-trapα基因在健康凡纳滨对虾和感染WSSV不同时间点的凡纳滨对虾肝胰腺、鳃、肌肉、眼柄中的Lv-trapα表达水平。同时,利用重亚硫酸氢盐测序技术(bisulfite sequencing PCR, BSP)检测健康凡纳滨对虾和感染WSSV后96 h的凡纳滨对虾肝胰腺组织中Lv-trapα基因上游DNA序列的甲基化水平。结果显示,Lv-trapα的ORF全长873 bp,共编码290个氨基酸,预测相对分子质量为32466.4,理论等电点为4.45。多序列比对发现TRAPα蛋白的保守性较高。Lv-trapα DNA序列中有8个单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP),其中1个SNP位点处于外显子区域且属于错义突变,其余7个SNP位点处于内含子区域。real-time PCR结果显示, Lv-trapα基因在凡纳滨对虾肝胰腺、鳃、肌肉、眼柄中均有表达,且在感染WSSV后显著上调表达(P研究可为深入研究凡纳滨对虾抗WSSV的分子机制和抗病分子育种提供理论参考。

关键词：凡纳滨对虾白斑综合征病毒(WSSV) TRAP 表达水平 SNP DNA甲基化

基于溶藻弧菌感染的虾苗细菌性玻化症(BVS)及其防控中药筛选和药效学评价

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渔业科学进展 2024年第4期 175-186页

作者：赵伟志王印庚于永翔张正朱洪洋庞明海王春元上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

为了筛选可用于防治虾苗细菌性玻化症(bacterial vitrified syndrome, BVS)的中药复方，本研究首先通过牛津杯法和二倍稀释法进行体外抑菌实验，从50种中药中筛选出对BVS致病菌溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和副溶血弧菌(V. parahaemo... 详细信息

为了筛选可用于防治虾苗细菌性玻化症(bacterial vitrified syndrome, BVS)的中药复方，本研究首先通过牛津杯法和二倍稀释法进行体外抑菌实验，从50种中药中筛选出对BVS致病菌溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)具有良好抑菌效果的中药。然后，以不同浓度的溶藻弧菌浸浴感染虾苗，建立BVS病理模型；再通过体内药效学实验从死亡率、组织病理学和超微组织病理学角度比较不同中药复方对于患BVS虾苗的防治效果。体外抑菌实验结果显示，五味子(Schisandrae chinensis fructus)、马鞭草(Verbenae herba)、乌梅(Mume fructus)等中药对溶藻弧菌的抑菌圈直径可达12 mm以上；诃子(Chebulae fructus)、五味子、牡丹皮(Moutan cortex)等中药对副溶血弧菌的抑菌圈直径可达13mm以上。五倍子(Gallachinensis)、诃子、五味子、丁香(Caryophylliflos)对溶藻弧菌和副溶血弧菌的最小抑菌浓度(MIC)均≤12.5mg/mL，最小杀菌浓度(MBC)均≤50 mg/mL。结合香附(Cyperi rhizoma)、栀子(Gardeniae fructus) 2味中药组成3种中药复方，处方1、处方2和处方3；以5×104 CFU/mL的溶藻弧菌感染虾苗成功建立BVS病理模型，在此基础上采用药物治疗患病虾苗7d，各组死亡率由低至高依次为空白对照组、处方1组、20%氟苯尼考粉对照组、处方3组、处方2组和阳性对照组。处方1组虾苗死亡率显著低于阳性对照组(P0.05)。由此可见，处方1可显著降低患病虾苗死亡率。组织病理学和超微组织病理学研究显示，相比于其他感染组，处方1组虾苗肝胰腺病变程度明显较轻，肠道结构较为完整；虾苗肝小管上皮细胞的细胞膜、细胞核正常，线粒体、内质网丰富且基本正常。表明口服处方1可对患病虾苗的肝胰腺和肠道组织起到良好的保护作用，并优于处方2、处方3和20%氟苯尼考粉。综上所述，处方1 (诃子30 g、五味子20 g、香附20 g)对溶藻弧菌感染的虾苗保护和治疗效果良好。本研究结果可为研制防控虾苗BVS专用中药提供依据，助力对虾养殖绿色高质量发展。

关键词：凡纳对虾细菌性玻化症(BVS) 病理模型中药复方药效学

来源：博看期刊

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浒苔暴发前后青岛沿岸水体和藻体的细菌群落结构与生态环境因子相关性分析

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渔业科学进展 2024年

作者：刘妮于永翔王印庚张正王春元廖梅杰荣小军庞明海李京泽海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室(中国水产科学研究院黄海水产研究所) 上海海洋大学水产与生命学院青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

自2008年，浒苔(Ulva prolifera)暴发给海洋环境生态、水产养殖业、旅游业和公共卫生带来严重影响。为进一步探究浒苔暴发对近岸环境中细菌群落结构与生态因子的影响，本研究对浒苔暴发前后青岛沿岸主要滨海区域水体、浒苔藻体中可培养... 详细信息

自2008年，浒苔(Ulva prolifera)暴发给海洋环境生态、水产养殖业、旅游业和公共卫生带来严重影响。为进一步探究浒苔暴发对近岸环境中细菌群落结构与生态因子的影响，本研究对浒苔暴发前后青岛沿岸主要滨海区域水体、浒苔藻体中可培养细菌群落的组成与丰度及环境理化指标进行了比较分析。结果表明，浒苔暴发后青岛沿岸水体的化学需氧量(COD)、氨氮、无机氮、砷离子和活性磷酸盐含量均显著升高(P青岛市沿岸水体与藻体中可培养细菌的数量增长超1个数量级，弧菌占比增加了38%；基于16S rDNA的细菌鉴定结果表明，浒苔暴发前青岛市沿岸海水中的主要优势菌为长巨牡蛎弧菌(Vibrio gigantis)、塔斯玛尼亚弧菌(Vibrio tasmaniensis)和大西洋弧菌(Vibrio atlanticus)，浒苔暴发后青岛市沿岸海水中的主要优势菌为强壮弧菌(Vibrio fortis)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)和欧文斯氏弧菌(Vibrio owensii)。优势弧菌的毒力基因与耐药基因携带风险检测结果表明，浒苔暴发后弧菌携带毒力基因(VAC、vhh、chxA、tlh、flaA)和耐药基因(strA、strB、QnrVC、sul2)的类别和检出率均增高。研究结果初步揭示了浒苔暴发对青岛市沿岸环境中细菌群落结构及环境生态的影响，查明了浒苔暴发产生的有害微生物种类及其携带的毒力基因、耐药基因风险，为黄渤海近岸海域浒苔绿潮防控、海洋生态保护、水产健康养殖和公共卫生治理提供了理论依据。

关键词：浒苔绿潮生态环境因子可培养细菌弧菌毒力基因耐药基因