摘要
为探明克氏原螯虾（Procambarus clarkii）防控稻田杂草的可能性途径，本研究在实验室条件下，以人工饲料为对照组，评估了克氏原螯虾对稻田5种常见杂草种子（稗.Ec； 千金子. Lc； 鳢肠.Ep； 丁香蓼. Lp； 水苋菜. Ab）的摄食能力及机体抗氧化性能和肠道菌群响应。结果显示， 克氏原螯虾对千金子、水苋菜、丁香蓼、稗和鳢肠种子摄食量和摄食率均存在显著性差异（P<0.05），平均日摄食量分别为0.033、0.027、0.059、0.047和0.031 g/只，其中，克氏原螯虾对丁香蓼种子摄食量显著高于千金子、水苋菜和鳢肠（P<0.05）， 对稗种子的摄食量显著高于水苋菜种子（P<0.05），对杂草种子的平均日摄食量显著低于对照组（0.1 g/只）。各处理组克氏原螯虾肝脏GSH-Px酶活性无显著性差异（P>0.05）， 稗组MDA含量显著高于其他处理组（P<0.05）， 其他处理组间无显著性差异（P>0.05）； 水苋菜组SOD 酶活性显著高于千金子组、鳢肠组和对照组（P<0.05）， CAT酶活性显著高于鳢肠组（P<0.05）； 丁香蓼组SOD酶活性显著高于千金子组和对照组（P<0.05）。不同处理组克氏原螯虾肠道细菌群落α多样性指数均无显著性差异，其肠道优势菌门主要是变形菌门（Proteobacteria）、软壁菌门（Tenericutes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes），这4类细菌的相对丰度在各处理组间占比均达到了99%以上，其中丁香蓼和稗组放线菌门相对丰度分别为9.72%和5.74%，显著高于其他处理组； 肠道优势菌属分别是不动杆菌属（Acinetobacter），柠檬酸菌属（Citrobacter），气单胞菌属（Aeromonas），红细菌属（Rhodobacter），希瓦氏菌属（Shewanella），棒形杆菌属（Clavibacter），假单胞菌属（Pseudomonas），乳酸杆菌属（Lactobacillus），节杆菌属（Arthrobacter）。综上所述， 克氏原螯虾可直接摄食稻田常见杂草种子，倾向于摄食丁香蓼和稗种子，但过量摄食稗种子易导致机体过氧化损伤，其次是鳢肠种子，对水苋菜和千金子种子摄食量较少。克氏原螯虾肠道微生物菌群具有较强的环境适应性，能够处理多种复杂的植物性物质。
克氏原螯虾（Procambarus clarkii），俗称小龙虾，隶属于甲壳纲（Crustacea）十足目（Decapoda）螯虾科（Cambaridae）原螯虾属（Procambarus）。起源于北美地区，1918年被引入日本，随后于20世纪30年代传入中国，在本土形成了庞大的自然种群。作为我国重要的淡水经济种类之一，2022年全国克氏原螯虾产量已达289.07万t，是中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）产量的3倍之多，位居淡水甲壳类产量之
在稻田生态系统中，克氏原螯虾作为重要的水生动物资源，早已在控制稻田草害中发挥了重要作用。研
实验用克氏原螯虾来自上海市农业科学院庄行试验站自繁养群体，体长为（63.25±8.27）mm，体质量为（9.52±2.59）g。实验虾于3月下旬运回实验室，暂养在塑料箱中（长×宽×高=46.4 cm×34.7 cm×22 cm）驯化2周，塑料箱提前放置曝气自来水，水位15 cm，暂养期间持续使用增氧泵增氧。驯化第1周，每天饱食投喂商业颗粒饲料（粗蛋白38%）1次；驯化第2周，每2天过量投喂杂草种子，每次投饵之前清理残饵和粪便。塑料箱内放置仿真水草，pvc管作为实验虾的隐蔽场所。实验方案遵守中国科学技术部制定的《实验动物伦理待遇指南》。
实验所用杂草的成熟种子收集于上海市农业科学院庄行试验站。收集后，种子通过空气分离和净化，净化后的种子存放在上海市农业科学院生态环境保护研究所的杂草实验室的4 ℃冰箱中。
将克氏原螯虾饲养于塑料箱内（38.0 cm×26.0 cm×12.8 cm），每个塑料箱放养2只小龙虾，投喂稻田常见杂草：稗（Ec）、千金子（Lc）、鳢肠（Eclipta prostrata，Ep）、丁香蓼（Lp）、水苋菜（Ab），并设对照组（投喂小龙虾饲料，Cg）。实验共计6个处理，每个处理设置3个重复。为了减少隐蔽物对杂草种子计数的影响，正式实验不放置隐蔽物，养殖水位为3 cm，便于克氏原螯虾充分运用附肢摄食杂草种子。
克氏原螯虾饥饿48~56 h后开始实验。第1天15：00~16：00饱食投喂杂草种子，投喂前用电子天平称量杂草种子。每天视其摄食情况确定是否增投杂草种子，确保塑料箱中杂草种子处于过量状态，每3天定时（9：00~12：00）收集残饵，为1个投喂周期。残饵收集时，杂草种子漂浮在水面的用密网（直径7 cm）捞取，沉在水底的使用100目滤网过滤，将收集的剩余杂草种子放置于培养皿中，人工统计种子剩余数量（Nr）。另外，每种杂草种子称取0.1 g，人工统计0.1 g杂草种子数量（N0.1），用于换算小龙虾的实际杂草种子摄入量。实验周期为27 d。实验期间每3天统计完剩余残饵后，全部更换养殖用水，水体pH为7.46±0.23；溶解氧为（5.01±0.79）mg/L；余氯<0.05 mg/L；水温为（18.80±0.78）℃。实验期间光照周期为12 L∶12 D（8：30~20：30），水面光照强度为108~254 lx（光度计LM-332）。
实验结束后，将克氏原螯虾称重，并在冰盘上解剖，取肝胰腺和肠道内容物，经液氮速冻后，放入-80 ℃冰箱中储存待测。
肝胰腺样品送至南京建成生物工程研究所检测超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量。肠道内容物样品寄送至上海派森诺生物科技有限公司检测肠道细菌微生物群落结构。
克氏原螯虾对不同杂草种子日摄食量和摄食量占比均存在显著性差异（P<0.05，
图1 克氏原螯虾对不同杂草种子的日摄食量
Fig.1 Daily feeding amount of Procambarus clarkii on different weed seeds
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.Different letters mean significant difference（P<0.05）.
图2 克氏原螯虾对不同杂草种子的日摄食量占体质量的百分比
Fig.2 Feeding percentage of Procambarus clarkii on different weed seeds
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.Different letters mean significant difference（P<0.05）.
实验所用杂草种子的形状大小如
| 种类Species | 质量 Mass/g | 数量 Number/n | 规格（长×宽） Size（lengh×width） | 形状 Shape |
|---|---|---|---|---|
| 千金子Leptochloa chinensis | 0.101 | 1 505 | 1.3 mm×0.5 mm | 椭圆形 |
| 水苋菜Ammannia baccifera | 0.102 | 6 507 | 直径0.4 mm | 圆形 |
| 丁香蓼Ludwigia prostrata | 0.102 | 1 154 | 1.0 mm×0.7 mm | 椭圆形 |
| 稗Echinochloa crusgalli | 0.101 | 46 | 3.9 mm×1.5 mm | 椭圆形 |
| 鳢肠Eclipta prostrata | 0.103 | 323 | 2.6 mm×1.1 mm | 梯形 |
各处理组克氏原螯虾肝脏GSH-Px酶活性无显著性差异（P>0.05）。稗组MDA含量（7.41 nmol/mg prot）显著高于其他处理组（P<0.05），其他处理组间无显著性差异（P>0.05）。水苋菜组SOD酶活性显著高于千金子组、鳢肠组和对照组（P<0.05），CAT酶活性显著高于鳢肠组（P<0.05）。丁香蓼组SOD酶活性显著高于千金子组和对照组。稗组CAT酶活性显著高于鳢肠组。见
图3 不同杂草种子处理组克氏原螯虾抗氧化酶活性变化
Fig.3 Variations in antioxidant enzyme activity of Procambarus clarkii in different treatment groups
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.Different letters mean significant difference（P<0.05）.
不同杂草种子处理组克氏原螯虾肠道微生物群落α多样性指数均无显著性差异（
图4 不同处理组克氏原螯虾肠道微生物α多样性指数
Fig.4 Alpha diversity index of gut microbiota across different treatment groups
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.
图5 不同处理组ASV韦恩图
Fig.5 Venn diagram of ASVs across different treatment groups
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.
如
图6 不同处理组克氏原螯虾肠道微生物菌群多样性（门水平， n=3）
Fig.6 Diversity of gut microbiota bacterial communities across different treatment groups （phylum level， n=3）
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.
图7 不同处理组克氏原螯虾肠道微生物菌群多样性（属水平，n=3）
Fig.7 Diversity of gut microbiota bacterial communities across different treatment groups （genus level， n=3）
Lc.千金子；Ab.水苋菜；Lp.丁香蓼；Ec.稗；Ep.鳢肠；Cg.对照组。
Lc.Leptochloa chinensis；Ab.Ammannia baccifera；Lp.Ludwigia prostrata；Ec.Echinochloa crusgalli；Ep.Eclipta prostrata；Cg.Control group.
克氏原螯虾是全球发现的最重要的入侵物种之一，因其多营养性取食行为而具有较高的生态可塑
田间调查研
有氧代谢具有产生活性氧化物质（自由基）的潜力，其水平升高可以诱导氧化损伤，导致氧化应
本研究中克氏原螯虾肠道微生物优势菌门主要包括变形菌门（Proteobacteria）、软壁菌门（Tenericutes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。变形菌门是小龙虾肠道中最常见的菌门之
研
利益冲突
作者声明本文无利益冲突
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