《Aquaculture》：Environmental amendments improve growth and flavor quality alongside cross-habitat microbiome shifts in Chinese mitten crab aquaculture
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•底质改良提高了Eriocheir sinensis的生长性能和肉产量。•跨生境微生物组对改良措施和养殖时间表现出不同的响应。•底质微生物组充当了跨生境的核心生态界面。•时间演替与微生物介导共同塑造了宿主的肉质风味。引言中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）是一种
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底质改良提高了Eriocheir sinensis的生长性能和肉产量。
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跨生境微生物组对改良措施和养殖时间表现出不同的响应。
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底质微生物组充当了跨生境的核心生态界面。
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时间演替与微生物介导共同塑造了宿主的肉质风味。
引言
中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）是一种经济重要的养殖物种，其生长性能和肉质风味受环境条件和微生物组介导过程的影响尤为显著（Ghosh等，2025；Jiang等，2023；Tao等，2018）。风味的形成主要由鲜味相关核苷酸和挥发性化合物的积累决定，二者均对微生物代谢和环境扰动敏感（Gao等，2021；Sun等，2026；Yi等，2022）。在集约化池塘养殖系统中，过量的营养负荷和有机质积累常引发水体富营养化和氧化还原失衡，从而改变生物地球化学过程并重塑跨生境微生物群落，进而对宿主的营养吸收和代谢表型产生级联效应（Sun等，2018；Zhang等，2024）。因此，开发既能提高生产性能又能提升产品品质的环境可持续策略，仍然是集约化蟹养殖面临的主要挑战。
养殖系统中的微生物群落分布于底质、水体和宿主关联生境中，通过环境相互作用和资源动态形成具有空间结构的生态组合体（Li等，2026；Sun等，2019；Zhu等，2022）。尽管通过操控养殖环境来改善生产性能的做法已被广泛采用，但由于这些微生物生境通常被独立研究，环境调控与宿主表型之间的生态机制仍知之甚少。这一局限性对于底栖养殖物种如E. sinensis尤为关键，因为底质是生物地球化学转化和微生物交换的主要界面（Jia等，2023；Sun等，2020；Zhang等，2025a）。然而，底质—水界面发起的环境变化能否诱发底质、水体和肠道微生物组的协同响应，从而影响宿主生长和风味形成，目前尚不清楚。
环境改良，尤其是针对底质的干预措施，通过改变氧化还原条件、营养可用性和微生物活性来调控养殖系统，已被广泛应用（Ayisi等，2017；Wu等，2025；Zhao等，2026）。然而，这些干预措施通过不同的生态途径发挥作用。氧化性改良剂如过一硫酸氢钾主要影响底质的理化条件和有机质转化，而微生物改良剂如Bacillus subtilis则直接影响微生物组成及参与营养循环的生态互作（Ayisi等，2017；Liu等，2025）。尽管这些环境干预被广泛使用，但其效果通常在各孤立生境内进行评估，导致其生态效应如何在相互关联的区室间传递并如何在全养殖周期中影响宿主生长和品质形成仍不清楚。
为了解决上述局限，本研究将实验室控制实验与商业化规模的示范试验相结合，探究底质靶向环境干预如何影响跨生境微生物组织和蟹的生长表现。我们假设，底质介导的环境扰动通过底质、水体和肠道生境间经环境过滤的微生物关联，与宿主生长和风味形成相联系。通过结合理化表征、微生物群落分析、随机森林建模和偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM），我们量化了各生境特异性微生物的贡献，并探讨了连接环境调控、微生物组织和宿主表型的生态途径。本研究提出了一个分层生态框架，描述了底质、水体和肠道微生物组如何共同影响蟹的生长性能和肉质风味，为环境可持续的养殖管理提供了新的见解。
章节摘要
实验材料与系统设置
本实验评估了两种环境改良剂：氧化性改良剂（过一硫酸氢钾，有效成分20%）和微生物改良剂（Bacillus subtilis，2.0 × 1011 CFU g?1）。实验室实验包含四个处理：对照组（CK）、氧化性改良组（A）、微生物改良组（B）和组合改良组（AB），每组设三个重复养殖缸（n = 3）。控制实验在容积为2.25 m3的玻璃缸（1.5 m × 1.5 m × 1.0 m）中进行，缸内铺有15 cm厚的均质底泥
环境改良对蟹生长性能和肉质风味的影响
双因素方差分析表明，处理、养殖时长及其交互作用对CMY（蟹肉率）和SGR（比生长率）均有显著影响（P < 0.05；图1a，b）。5月份，AB处理的CMY显著高于对照组，而B处理的CMY显著低于对照组（P < 0.05）。6月份，仅A处理的CMY相对于对照组仍保持显著升高；但在7月份，所有改良处理组的CMY均显著高于对照组（P < 0.05）。值得注意的是，对照组CK的CMY持续下降
蟹生长和风味特征对环境改良的时间响应
环境改良对蟹的生长和肉质风味产生了阶段性依赖的影响，在中后期养殖阶段表现出更强的表型响应。这种延迟响应可能反映了底质理化性质改良以及随后跨生境微生物群落调整所需的时间。这种动态特征与底质相关的响应级联效应一致，即底质—水界面处的环境强迫逐步传导
结论
总之，本研究证实了Eriocheir sinensis的生长性能和肉质风味与底质、水体和肠道生境间的跨生境微生物动态密切相关。环境改良引发了具有处理特异性和阶段依赖性的响应，组合策略在养殖后期稳定了挥发性物质谱。底质微生物组与环境变量和宿主表型表现出最强的关联，
CRediT作者贡献声明
Wei Dai（戴伟）： 撰写—审阅与编辑，撰写—原始草稿，方法论，调查研究，资金获取，形式化分析。Zhenbo Zhao（赵振波）： 撰写—审阅与编辑，验证，方法论。Jie Zhang（张杰）： 监督指导，方法论，形式化分析。Yuanhua Dong（董元华）： 撰写—审阅与编辑，方法论，调查研究，形式化分析。Hui Wang（王辉）： 撰写—审阅与编辑，方法论，调查研究，形式化分析。Youming Chen（陈友明）： 撰写—审阅与编辑，监督指导，项目管理，
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）准则进行。本研究已获得江苏省农业科学院动物福利委员会批准。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报道工作的情况。
致谢
本研究由河南省科技研究项目（262102411001）和国家重点研发计划（2021YFD1901202）资助。
戴伟|赵振波|张杰|董元华|王辉|陈友明
