肠道菌群对凡纳滨对虾健康的指示作用

高密度、集约化的凡纳滨对虾养殖常伴随病害的发生,但还不能确定能否利用对虾的肠道细菌差异来指示其健康状况.因此,我们分别采集了健康和发病养殖塘水样和对虾样品,利用Illumina MiSeq测序技术测定细菌16S rRNA基因,研究细菌的群落结构和多样性.结果表明： 细菌群落结构变异主要受水体中亚硝酸盐、叶绿素a和磷酸盐的影响.发病对虾肠道细菌群落多样性显著低于健康对虾.在健康和发病对虾肠道细菌中,运用响应比分析,我们筛选到了28个丰度差异显著的分类操作单元(OTUs),其中来源于放线菌纲、黄杆菌纲和芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道中显著降低,而隶属于梭状芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道显著增加.此外,我们挑选出61个指示物种,主要属于拟杆菌门、变形菌门、厚壁菌门、浮霉菌门和放线菌门.值得注意的是,它们能够区分样品的来源(水样或虾肠道)和健康状态.本研究为对虾病害预测和益生菌开发提供了理论依据.     

肠道菌群对凡纳滨对虾健康的指示作用

高密度、集约化的凡纳滨对虾养殖常伴随病害的发生,但还不能确定能否利用对虾的肠道细菌差异来指示其健康状况.因此,我们分别采集了健康和发病养殖塘水样和对虾样品,利用Illumina Mi Seq测序技术测定细菌16S rRNA基因,研究细菌的群落结构和多样性.结果表明:细菌群落结构变异主要受水体中亚硝酸盐、叶绿素a和磷酸盐的影响.发病对虾肠道细菌群落多样性显著低于健康对虾.在健康和发病对虾肠道细菌中,运用响应比分析,我们筛选到了28个丰度差异显著的分类操作单元(OTUs),其中来源于放线菌纲、黄杆菌纲和芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道中显著降低,而隶属于梭状芽孢杆菌纲的OTUs丰度在发病对虾肠道显著增加.此外,我们挑选出61个指示物种,主要属于拟杆菌门、变形菌门、厚壁菌门、浮霉菌门和放线菌门.值得注意的是,它们能够区分样品的来源(水样或虾肠道)和健康状态.本研究为对虾病害预测和益生菌开发提供了理论依据.     

鄱阳湖湖泊细菌群落组成及结构——以松门山为例

于2011年5月在鄱阳湖——松门山湖区采集底泥与表层水样,分别提取了表层水体浮游和底泥微生物基因组DNA,利用454高通量测序技术对细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了湖泊底泥细菌、水体浮游细菌群落结构特征。结果显示:底泥细菌OTUs(Operational Taxonomic Units)为1454,表层水体浮游细菌OTUs为269;底泥细菌群落比表层水体更加多样化,底泥细菌的物种数大大多于表层水体。同时,底泥细菌群落与表层浮游细菌群落结构存在显著差异。物种分类显示鄱阳湖底泥细菌种类隶属于20门,228属,其中优势种群为δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia);表层水体浮游细菌隶属于13门116属,优势种群为β-变形菌纲、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)。结果进一步揭示,无论是浮游细菌群落还是沉积物细菌群落,优势细菌种群的基因型多样性更高。     

虾-贝-红树林耦合循环水养殖系统中微生物群落分析

海水循环水养殖系统是重要的生态养殖模式发展趋势之一, 为了深入了解循环水养殖生态系统, 通过对系统各功能区水体中细菌16S rRNA基因V4V5区进行高通量测序和生物信息学分析, 从微生物生态学角度分析了循环水养殖系统不同功能区的细菌群落结构动态。测序分析结果显示, 海水循环水养殖系统中优势细菌种群分别属于变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。红树林湿地水体中变形菌门和厚壁菌门丰度较高, 而对虾养殖池的拟杆菌门和浮霉菌门丰度较高。在不同优势类群中, 变形菌门多样性指数平均值最高, 其次是拟杆菌门, 厚壁菌门最低。在各功能区中, 红树林细菌多样性最高, 虾池最低。MDS分析结果显示虾池、贝池和红树林湿地水体中细菌群落结构有明显差异, 虾池与其他功能区差异最大。研究表明, 高密度对虾养殖对虾池水体中细菌群落有显著影响, 但其影响在循环水养殖系统后续功能区中逐渐减弱。     

象山港网箱养殖区与非养殖区的细菌群落分布

近海集约化养殖是导致我国近海污染的主要来源之一。浮游细菌在近海生态系统的物质循环过程中发挥重要作用,研究海洋浮游细菌群落对养殖活动的响应,对于指示和评价海水养殖生态系统健康具有重要意义。采集了象山港网箱养殖区与非养殖区3个深度,包括表层(0.5 m)、中层(2.5 m)、底层(8.0 m)的水样,利用焦磷酸测序技术测定16S rRNA基因,研究浮游细菌的群落结构和多样性。结果表明:网箱养殖活动不仅使得附近区域水体理化性质发生改变,如化学需氧量浓度显著高于非养殖区域,而且显著地(P0.05)改变了浮游细菌的群落结构,但不同深度间群落结构和多样性的差异不显著。网箱养殖区和非养殖区中主要浮游细菌类群为α-变形菌(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌(Gammaproteobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、放线菌(Actinobacteria)、β-变形菌(Betaproteobacteria)、ε-变形菌(Epsilonproteobacteria)和其它变形菌(Unclassified Proteobacteria),占细菌总序列数的98.64%。有些细菌类群的平均相对丰度从网箱区到非养殖区差异显著,如拟杆菌(P0.01)和放线菌(P0.05)显著降低,而γ-变形菌(P0.05)显著增加。相似度分析表明γ-变形菌、α-变形菌和拟杆菌是造成网箱区和非养殖区群落差异的主要类群,对群落差异总贡献率达到45.02%。偏冗余分析表明,影响细菌群落分布的主要环境因子有化学需氧量、磷酸盐、铵盐和总有机碳,共解释38.18%的群落变异,空间距离单独解释10.66%的群落变异。实验结果表明,养殖活动导致浮游细菌群落的改变,其中拟杆菌、放线菌和γ-变形菌的丰度显著变化,可能用于评价养殖水体的水质状况。     

基于高通量测序的缢蛏及其养殖池塘菌群结构的季节变化

为探究缢蛏养殖过程中养殖环境和缢蛏体内的细菌群落结构季节变化特征及其与环境因子的相关性,采用高通量测序技术对缢蛏养殖池塘的水体、沉积物及缢蛏内脏团细菌菌群进行了研究.结果表明: 水体中冬季的细菌菌群结构与其他3季差异显著,沉积物和缢蛏内脏团4季的细菌菌群结构均无显著差异.水体各季节细菌群落的Shannon多样性指数无明显差异,沉积物及缢蛏内脏团细菌群落Shannon多样性指数夏季最低,冬季最高.门水平上,蓝细菌门、变形菌门和拟杆菌门为水体的优势菌群;变形菌门、绿弯菌门和拟杆菌门为沉积物的优势菌群;柔膜菌门和变形菌门为缢蛏内脏团的优势菌群.属水平上,水体冬季的优势菌属为NS3a_marine_group,而其余3季为聚球藻属;沉积物优势菌属为厌氧绳菌科下的一类菌属norank_f_Anaerolineacea和硝化螺旋菌属;内脏团优势菌属为支原体属和弓形菌属.环境因子与菌群的相关性分析表明: 水体的优势菌属聚球藻属与水温、化学需氧量(COD)、PO₄^--P、NH₄⁺-N、pH和透明度呈正相关;沉积物的优势菌属厌氧绳菌科菌属norank_f_Anaerolineacea与COD、水温、总磷呈正相关;缢蛏内脏团的优势菌属支原体属与水温、pH、NH₄⁺-N、PO₄^--P和透明度呈正相关.这表明不同季节的缢蛏养殖池塘及缢蛏体内细菌群落结构及多样性差异较大,水体细菌菌群受养殖环境的影响明显,尤其是水温及氮磷含量.     

贫营养湖泊花神湖和紫霞湖浮游细菌群落结构分析

以南京市花神湖和紫霞湖两个贫营养型湖泊为研究对象,通过构建花神湖和紫霞湖16S rRNA基因克隆文库探讨了浮游细菌群落结构组成的变化。结果表明,花神湖和紫霞湖两湖泊水体中浮游细菌群落结构相似,主要隶属于放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、α-变形菌门(Alphaproteobacteria)、β-变形菌门(Betaproteobacteria)、杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、β-变形菌门(Betaproteobacteria)是优势细菌类群。两个湖泊水体中75%的细菌与GenBank中已有的未培养细菌同源性高于97%,同时在两个克隆文库中还发现了6个淡水细菌新类群。通过对低纬度区域贫营养型湖泊浮游细菌群落结构的分析,加深了我们对浮游细菌多样性的了解,表明湖泊浮游细菌多样性有待进一步认识。     

罗氏沼虾育苗期浮游细菌群落演替模式、驱动因素及其生物标志物

为了探究罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)育苗期浮游细菌群落的时间动态和组装机制,对3个苗种厂的全育苗周期进行持续追踪,利用16S rRNA扩增子测序评估了罗氏沼虾幼苗发育过程中浮游细菌群落的动态演替、环境驱动因素、微生物标志物和共现网络。细菌群落的α-多样性在育苗期呈U型分布规律,群落相似性遵循时间衰减模式,群落周转率为0.011。随着虾苗的发育,微杆菌科(Microbacteriaceae)(放线菌门:Actinobacteria)和冷形菌科(Cryomorphaceae)(拟杆菌门:Bacteroidetes)的相对丰度显著增加(P<0.05),而拟杆菌门中的黄杆菌科(Flavobacteriaceae)和藏红花黄色线菌科(Crocinitomicaceae)的比重下降。pH是影响浮游细菌群落多样性和组成的最主要的环境驱动因素。利用随机森林分析,鉴定了12个幼苗发育相关的微生物标志物,其中伯克氏菌科(Burkholderiaceae)和圆杆菌科(Cyclobacteriaceae)分别是育苗早期(1—2d)和中期(8—10d)的指示性类群,而腐螺...     

辣椒青枯病罹病与健康植株根际土壤微生物群落多样性研究

系统研究和分析辣椒青枯病常发地发病与健康植株土壤微生物群落结构特征,为辣椒青枯病的绿色防治提供理论依据.基于16SrDNA基因高通量测序技术,对辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落结构和组成进行分析,同时采用biologyeco平板培养技术研究其土壤微生物群落代谢多样性和功能多样性的特征.结果表明,辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落组成之间存在显著差异,辣椒青枯病发病土壤的OTU为4566个,辣椒青枯病健康土壤的OTU为4167个.依据OTU所属细菌物种信息对土壤细菌群落结构进行分析,变形菌门在发病和健康土壤中均为优势细菌类群,其次为放线菌门类群.其中健康植株根际土壤中芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、装甲菌门(Armatimonadetes)的相对丰度比发病植株的分别高出了4.37,3.87倍,而发病植株根际土壤中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度比健康植株的高出了3.87倍.辣椒青枯病发病土壤和健康土壤的土壤微生物代谢多样性也存在显著差异,同时,健康土壤中其微生物群落代谢得到显著增强,特别是对酚类化合物的利用显著增多,对辣椒抗病性存在显著的影响.研究表明,辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落组成和结构之间存在显著差异,并且健康土壤的微生物群落对酚类化合物的利用显著增强.     

东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构关联性研究

[目的]考察东太湖地区湿地水质与浮游细菌群落结构之间的关联,探索对湿地水质具有指示作用的微生物。[方法]应用高通量测序研究浮游细菌群落结构;通过相关性分析考察了浮游细菌群落多样性与水质的关联,并运用LEf Se分析定位不同水质水样的标志微生物。[结果]东太湖湿地浮游细菌主要分布于放线菌门(相对丰度34.78%)、变形菌门(26.30%)及蓝细菌门(19.28%)等7个门;水质指标综合得分与浮游细菌群落香农-威纳指数和辛普森指数分别显著相关(r=-0.597,p0.05;r=0.694,p0.01);蓝细菌门与伯克氏菌科的相对丰度在不同水质水样中差异最为显著(LDA得分4.0)。[结论]东太湖地区,较高的浮游细菌多样性表征较好的湿地水质;蓝细菌相对丰度较高(27.80%)指示湿地水质较差,而伯克氏菌相对丰度较高(5.48%)指示湿地水质相对较好。     

黄精种子萌发及组培技术研究

研究了不同的激素对多花黄精种子的萌发及组培的影响。研究结果表明:多花黄精种子萌发的最佳激素条件为6-BA 180.0 mg/L+GA_3 60.0 mg/L,两种激素可能有交互作用;多花黄精块茎外植体的最佳灭菌时间为12 min;最佳诱导外植体愈伤组织培养基为:6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L+MS,低浓度的6-BA利于多花黄精块茎愈伤诱导;最佳诱芽培养基为:6-BA 6.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+MS和6-BA 4.0 mg/L+TDZ 0.2 mg/L+NAA 0.2 mg/L+MS,低浓度的TDZ对不定芽的诱导和生长有促进作用;最佳生根培养基为:IBA 1.0 mg/L+1/2MS,但是过高浓度的IBA会抑制根的诱导。通过多花黄精的繁殖技术的研究,以期为多花黄精的快繁提供技术支持。     

环境友好型杨梅园高效栽培类型与综合效益评价

杨梅园实行精耕细作,会造成生物多样性下降、水土流失加重、杨梅病虫害加剧等不良后果。为克服或缓解这些难题,对杨梅林开展了不同类型的混交栽培模式和抚育方式的研究。结果表明:进行机械割草的杨梅园生物多样性较优,其维管束植物总计达78种,而以药剂除草的,总计仅11种,差异极显著;"杨梅针、阔、竹混交林+自然生草+机械割草"、"杨梅纯林+自然生草+机械割草"和"杨梅纯林+清耕(除草剂除草)"等三种栽培与抚育类型的主要病害有杨梅癌肿病等2种,主要虫害有白蚁类、袋蛾类、栗黄枯叶蛾等7种(类),均以针、阔、竹混交栽培模式受害最轻。对"杨梅+蓝莓"、"杨梅+蕨类(种植)"和杨梅自然生草等3种栽培模式以及机械割草、人工割草和药剂除草等3种抚育方式的"三大效益"进行了综合评价。     

盐条件下不同植物生长调节剂对冰菜种子萌发的影响

冰菜是一种具有极强耐盐性的新型蔬菜,具有极高的营养价值和保健作用。本文针对冰菜种子萌发率低的问题,采用不同浓度的赤霉素(GA_3)、水杨酸(SA)和抗坏血酸(Vc)等3种植物生长调节剂在盐条件下处理冰菜种子。研究结果表明:冰菜种子萌发的最适盐浓度为10 g·L^-1。在此盐度下,若添加10 mg·L^-1的GA_3,冰菜种子的发芽率最高可达77.3%;也可添加20 mg·L^-1的水杨酸或20 mg·L^-1的抗坏血酸,都会对冰菜种子萌发具有明显的促进效果。     

不同基质和处理对6种山茶花扦插成活率的影响

研究不同基质和处理对6个拟作为年宵花的山茶花新品种扦插成活率的影响。采用3种不同的基质配比和3种不同的处理对6个品种的山茶花进行了扦插试验。结果表明,泥炭与黄土或珍珠岩的混合基质最适合该6个品种的扦插生根,生根粉对6个山茶花品种的成活率影响不大,但插口加裹黄土后能有效提高其成活率。6个品种在最佳的扦插条件下的成活率在85%-92%之间。研究结果为快速大量地生产这些品种提供技术支持。     

青钱柳黄酮及三萜调节人体肠道菌群作用研究

以青钱柳为材料,通过热水浸提,大孔树脂柱层析分离纯化,制备得到纯度大于90%的青钱柳黄酮和三萜。继而采用体外厌氧粪样混合培养与荧光原位杂交技术,评价青钱柳黄酮和三萜对于人体肠道菌群的调节作用。结果表明青钱柳黄酮和三萜类物质能有效促进肠道中有益细菌(双歧杆菌和乳酸菌)的增殖,而对于梭状菌和拟杆菌则有抑制作用,同时未显著影响肠道总菌群的数量。研究表明,青钱柳中的黄酮和三萜类物质,对于改善人体肠道环境、维护人体健康具有重要作用。     

大黄鱼主要致病菌拮抗菌株的分离鉴定、抑菌谱及安全性分析

大黄鱼是我国重要的海水养殖鱼类,随着大黄鱼养殖规模的扩大,病害也日益增多,其中细菌性疾病是造成大黄鱼疾病暴发、死亡的重要病原。近年来,哈维弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、杀香鱼假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、鰤鱼诺卡菌(Nocardia seriolea)等细菌造成了大黄鱼养殖重大经济损失。为寻找大黄鱼主要致病菌的拮抗菌,用于大黄鱼细菌病的生态控制,作者对大黄鱼及周边环境进行了拮抗菌的分离和鉴定。以哈维弧菌、杀香鱼假单胞菌作为拮抗活性筛选指示菌,用纸片法(KB)、菌落接种法从大黄鱼体内、养殖池周边土壤、藻类、芦苇等筛选出具抗菌活性物质菌株10株;分离菌株用16S rDNA通用引物序列分析鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)、类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)、赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.)、弧菌(Vibrio sp.)和异常球菌(Daenococcus sp.)等。对具较强抑菌活性的碱性杆菌NBPa-7(Alcaligenes faecalis)和芽孢杆菌NBlm-36(Bacillus amyloliquefaciens)进行了抑菌活性测定,结果表明NBPa-7对溶藻弧菌、杀香鱼假单胞菌有良好拮抗作用,抑菌直径分别为23.20 mm、12.00 mm;NBlm-36对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、哈维弧菌、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、大肠杆菌(Escherichia coli)及葡萄球菌(Staphylococcus sp.)有拮抗作用,抑菌直径为6.00 mm-14.00 mm。胞外抑菌产物对热、酸、碱有较好耐受性。将拮抗菌以1×108CFU/ind腹腔注射成年鼠、口喂新生鼠,48 h内未出现毒性和死亡,将拮抗菌以3×108CFU/ind腹腔注射大黄鱼,2周内未出现发病死亡,大黄鱼内脏未发生病变,白细胞未出现明显升高现象,初步表明拮抗菌株不具有致病力。     

基于PSR模型的耕地生态安全评价及时空格局演变

耕地的生态安全关系到区域的可持续发展, 针对耕地生态安全现状, 以宁波市南郊小尺度区域为研究对象, 基于人与耕地的相互作用机理, 通过改进的PSR模型从而构建出适用于研究区域的评价体系, 采用熵权法和综合评价法, 对2005—2014年间宁波市南郊的耕地生态安全状况进行评价分析, 结果表明: (1)从时间尺度上看, 2005—2014年宁波市南郊耕地生态安全经历了“较安全—临界安全—较不安全—安全”的变化阶段。(2)从空间尺度上看, 各乡镇街道耕地生态安全状况存在着明显的区域性差异。西部地区整体水平较高, 东部地区次之, 其中东部以北最低; 2005—2014年宁波市南郊生态安全指数变化较小; 宁波市南郊生态安全指数呈现显著的空间集聚性, 高—高聚类显著性较弱, 低—低聚类显著性较强。     

基于TCGA数据库结肠癌RBL1基因甲基化水平的诊断与预后分析

视网膜母细胞瘤样蛋白1(RBL1/p105)是视网膜母细胞瘤蛋白质家族的成员之一,RBL1通常被认为是抑癌基因,在细胞增殖、凋亡、分化中发挥重要作用。该文探讨RBL1基因在结肠癌诊断和预后中的作用和可能的机制。利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库中的结肠癌病例资料和芯片数据,筛选RBL1基因差异甲基化位点,并通过Cox回归模型研究甲基化位点与结肠癌患者预后之间的关系。该研究发现,待研究的癌组织RBL1基因启动子甲基化水平高于癌旁组织(0.120±0.012 vs 0.113±0.008, P=0.000 04)。随后,研究者采用受试者工作特征(ROC)曲线来评价RBL1基因启动子甲基化水平的诊断价值,用曲线下面积(AUC)作为诊断价值的评判标准。研究发现,启动子区甲基化的AUC达到0.732,对应的灵敏度为80.5%、特异度为55.3%。Cox多因素分析结果发现, cg04086771高甲基化是结肠癌患者预后的独立危险因素(P=0.002)。该研究通过对TCGA数据库的挖掘,发现RBL1基因启动子区甲基化均值可能与结肠癌发病风险有关,同时RBL1基因的甲基化位点的甲基化水平对结肠癌的预后有影响。     

荔枝螺属一新种记述(腹足纲,新腹足目,骨螺科)

笔者在整理浙江沿海荔枝螺属Thais Roeding,1798标本时,经形态分类方法和分子生物学方法鉴定发现1新种,即大渔荔枝螺Thais(Stramonita)dayunensis sp.nov.,隶属于腹足纲、前鳃亚纲、新腹足目、骨螺科、红螺亚科、荔枝螺属、Stramonita亚属.文中对新种的形态特征和栖息环境进行了记述,并与近似种进行了比较讨论.     

基因编辑技术的发展及其在农业生产中的应用

对动植物和人类基因组的测序为功能基因组研究提供了基础数据。然而,核苷酸序列信息并不足以帮助我们了解特定的基因组元件的功能及其在表型形成中的作用。基因编辑技术能够在很大程度上解决这一问题,帮助人们快速获得新的基因组突变模式,从而以更便捷高效的方式进行功能基因组研究。对基因编辑的基本原理及常见的锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应因子核酸酶(TALEN)和2013年出现的CRISPR/Cas9系统进行了回顾,讨论了基因编辑技术的应用历史,特别在农业应用方面,重点关注了CRISPR/Cas9系统在水稻基因编辑中的应用,阐述了CRISPR/Cas9在基因组编辑领域的问题和其他应用方面的困难,探讨了基因编辑工具在作物改良方面所面临的主要挑战和未来发展趋势。