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多方法整合水质变量、遥感、环境 DNA 和组织病理学，以评估埃及北部基钦纳排水渠微生物污染对尼罗罗非鱼的影响
《BMC Microbiology》：Multi-approach integrating water quality variables, remote sensing, eDNA and histopathology for assessing the impact of microbial pollution on Nile Tilapia from Kitchener Drain, Northern Egypt
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年09月06日 来源：BMC Microbiology 5.4
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摘要本研究整合了环境 DNA（eDNA）宏条形码测序、传统细菌学、组织病理学、水质变量和遥感指数，旨在调查环境梯度如何与病原相关菌群社区相关联，并影响埃及北部基奇纳排水沟（Kitchener Drain）中罗非鱼（Oreochromis niloticus）的健康状况。理化分
本研究整合了环境 DNA（eDNA）宏条形码测序、传统细菌学、组织病理学、水质变量和遥感指数，旨在调查环境梯度如何与病原相关菌群社区相关联，并影响埃及北部基奇纳排水沟（Kitchener Drain）中罗非鱼（Oreochromis niloticus）的健康状况。理化分析显示营养物质浓度升高，叶绿素 a（59.21–226.35 μg L?1），并出现局部缺氧现象（站点 2 的溶解氧低至 2.14 mg L?1）。高通量 16S rRNA 宏条形码测序显示，微生物群落主要由放线菌门（27.35%）和变形菌门（26.73%）占主导，β多样性模式主要由物种周转驱动，表明沿污染梯度存在强烈且显著的环境过滤作用。eDNA 宏条形码测序检测到病原相关分类群，包括分枝杆菌属、军团菌属、伯克霍尔德氏菌科、类丹毒杆菌属、钩端螺旋体属和黄杆菌属，其中许多无法通过基于培养的方法回收。SILVA（v138）和 GTDB（r214）参考库的跨库整合鉴定出 256 个 ASVs，被归类为 32 个属的病原相关分类群，与单独使用任一数据库相比，双数据库策略额外检测到 20–52% 的病原相关 ASVs。对 27 个分类群与理化参数进行了斯皮尔曼相关分析；磷酸盐、叶绿素 a、溶解氧和生化需氧量（BOD）最为常见。斯皮尔曼相关分析揭示了两种完美的分类群 - 环境关联：G_Pseudomonas 与硝酸盐呈正相关（ρ = +1.00），G_Acinetobacter 与叶绿素 a 呈负相关（ρ = ?1.00）。在多重检验校正之前，这两种关联均具有名义显著性（未校正 p = 0.017）；然而，在多重比较校正后，两者均不再保持统计显著性。因此，这些发现被解释为探索性关联，而非环境驱动因素或因果关系的确凿证据。整合遥感指数（NDWI、NDTI、NDCI、CDOM、NDVI）和水质变量有助于识别与物种存在相关的周边环境。依赖培养的分析鉴定出气单胞菌属（Aeromonas spp.）为肠道分离株中的优势菌，也是两种方法一致观测到的唯一属，表明环境群落与肠道相关群落之间存在选择性宿主过滤作用。组织病理学检查显示上皮坏死、绒毛萎缩和杯状细胞增生，在有机负荷最高的站点病变最为严重。该方法可作为未来进一步工作的数据库，有助于建立更先进的病原相关 eDNA 分布模型和靶向鱼类健康监测系统，并有利于维护生物多样性。
本研究整合了环境 DNA（eDNA）宏条形码测序、传统细菌学、组织病理学、水质变量和遥感指数，旨在调查环境梯度如何与病原相关菌群社区相关联，并影响埃及北部基奇纳排水沟（Kitchener Drain）中罗非鱼（Oreochromis niloticus）的健康状况。理化分析显示营养物质浓度升高，叶绿素 a（59.21–226.35 μg L?1），并出现局部缺氧现象（站点 2 的溶解氧低至 2.14 mg L?1）。高通量 16S rRNA 宏条形码测序显示，微生物群落主要由放线菌门（27.35%）和变形菌门（26.73%）占主导，β多样性模式主要由物种周转驱动，表明沿污染梯度存在强烈且显著的环境过滤作用。eDNA 宏条形码测序检测到病原相关分类群，包括分枝杆菌属、军团菌属、伯克霍尔德氏菌科、类丹毒杆菌属、钩端螺旋体属和黄杆菌属，其中许多无法通过基于培养的方法回收。SILVA（v138）和 GTDB（r214）参考库的跨库整合鉴定出 256 个 ASVs，被归类为 32 个属的病原相关分类群，与单独使用任一数据库相比，双数据库策略额外检测到 20–52% 的病原相关 ASVs。对 27 个分类群与理化参数进行了斯皮尔曼相关分析；磷酸盐、叶绿素 a、溶解氧和生化需氧量（BOD）最为常见。斯皮尔曼相关分析揭示了两种完美的分类群 - 环境关联：G_Pseudomonas 与硝酸盐呈正相关（ρ = +1.00），G_Acinetobacter 与叶绿素 a 呈负相关（ρ = ?1.00）。在多重检验校正之前，这两种关联均具有名义显著性（未校正 p = 0.017）；然而，在多重比较校正后，两者均不再保持统计显著性。因此，这些发现被解释为探索性关联，而非环境驱动因素或因果关系的确凿证据。整合遥感指数（NDWI、NDTI、NDCI、CDOM、NDVI）和水质变量有助于识别与物种存在相关的周边环境。依赖培养的分析鉴定出气单胞菌属（Aeromonas spp.）为肠道分离株中的优势菌，也是两种方法一致观测到的唯一属，表明环境群落与肠道相关群落之间存在选择性宿主过滤作用。组织病理学检查显示上皮坏死、绒毛萎缩和杯状细胞增生，在有机负荷最高的站点病变最为严重。该方法可作为未来进一步工作的数据库，有助于建立更先进的病原相关 eDNA 分布模型和靶向鱼类健康监测系统，并有利于维护生物多样性。
