基于16S rRNA基因测序比较分析不同抗生素干预对小鼠肠道菌群动态变化的影响

目的探讨不同种类抗生素对小鼠肠道菌群多样性和组成动态变化的影响。方法采用健康SPF级雌性C57BL/6小鼠20只随机分为对照组(CON组)6只、万古霉素组(VAN组)6只和多黏菌素组(PMB组)8只,通过饮用抗生素方式连续处理5周,于3周、5周采集小鼠粪便样本进行16S rRNA基因的V4-V5区测序。结果与CON组相比,VAN组处理3周和5周菌群多样性显著降低,以疣微菌门(阿克曼菌科)、变形菌门(肠杆菌科)及无胆支原体科相对丰度显著增加,拟杆菌门(Muribaculaceae菌科、普雷沃菌科)和毛螺菌科显著减少为特征(P均0.05)。PMB组处理3周后,菌群多样性显著增加,以普雷沃菌科和毛螺菌科相对丰度显著增加,疣微菌门(阿克曼菌科)和Muribaculaceae菌科显著减少为特征。PMB处理5周后,菌群多样性显著降低,以疣微菌门(阿克曼菌科)相对丰度显著增加,而厚壁菌门(毛螺菌科)显著减少为特征(P均0.05)。结论用不同种类的抗生素处理不同时间后小鼠肠道菌群组成不同,但多样性均显著降低,且抗生素处理时间越长菌群多样性降低幅度越大,菌群种类越少。     

罗伊氏乳酸杆菌SL001对AD模型小鼠和C57BL/6小鼠肠道微生物的影响

本研究旨在调查阿尔茨海默症模型小鼠(APP/PS1双转基因小鼠,AD小鼠)与野生型小鼠(C57BL/6小鼠)肠道菌群的多样性差异,以及添食罗伊氏乳酸杆菌SL001 (Lactobacillus reuteri SL001)对两种小鼠肠道微生物菌群结构组成的影响,探讨其是否可对AD小鼠起到积极的改善作用。首先将雄性AD模型和野生型小鼠分别分成添食组和未添食组(每组5只),添食组小鼠每天用0.2 mL浓度为5×10~(11) CFU/mL的L. reuteri SL001菌悬液灌胃,未添食组则每天接受等量的无菌PBS,通过口服管饲法进行给物,周期为45 d。实验结束后,采集小鼠的粪便样本,通过高通量测序技术测定了16S rRNA V3–V4区序列,并对群落结构和多样性进行比较分析。结果显示4个处理组小鼠的肠道微生物OTUs总共包括19个门、40个纲、64个目、104个科和175个属。AD模型小鼠的α多样性大于野生型小鼠,但是两者之间的差异不显著。添食L. reuteri SL001后,两种小鼠的α多样性均增加,AD模型小鼠的增幅较小。在门水平上,4组小鼠的优势菌门均为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),AD模型小鼠中的拟杆菌门丰度低于野生型,厚壁菌门的丰度高于野生型,添食L. reuteri SL001会降低小鼠的厚壁菌门/拟杆菌门的比例(F/B)。在目水平上,AD模型小鼠中的拟杆菌目(Bacteroidales)、乳酸杆菌目(Lactobacillales)、芽胞杆菌目(Bacillales)和双歧杆菌目(Bifidobacteriales)的相对丰度低于野生型小鼠。在属水平上,丰度较高的属有Allobaculum、毛螺旋菌属(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、拟杆菌属(Bacteroides)、乳酸菌属(Lactobacillus)。AD模型小鼠的拟杆菌属、乳酸菌属、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、和拟普雷沃菌属(Alloprevotella)的相对丰度低于野生型小鼠,添食L. reuteri SL001会增加这些属以及拟杆菌目、乳酸杆菌目、芽胞杆菌目和双歧杆菌目在AD模型小鼠中的丰度。AD模型小鼠的丁酸弧菌属(Butyrivibrio)相对丰度也低于野生型,添食L. reuteri SL001后,其相对丰度在两种小鼠中均出现降低。野生型小鼠的优势菌种为杆菌纲(Bacilli)中的乳酸杆菌科(Lactobacillaceae),AD模型小鼠中未发现优势菌群,这一结果与不同比例物种分类树结果相符。文中结果揭示了AD模型小鼠与野生型小鼠肠道微生物多样性差异,也表明添食L. reuteri SL001可以改善小鼠肠道细菌群落结构组成,对AD模型小鼠能够起到一定程度的积极调整作用。     

系统性红斑狼疮小鼠肠道微生物与抗dsDNA抗体水平的相关性

目的探讨系统性红斑狼疮(简称狼疮)TC小鼠肠道微生物菌群结构与抗ds DNA抗体之间的关系。方法 ELISA法检测狼疮TC小鼠血清抗ds DNA抗体,然后分别收集ds DNA阳性组和阴性组的小鼠粪便,利用Illumina Hi Seq 2500高通量测序,进行粪便样本16S测序,比较两组之间的肠道微生物菌群结构与抗ds DNA抗体水平之间的关系。结果通过ELISA检测抗体结果和小鼠粪便高通量测序结果显示,ds DNA阳性组TC小鼠的物种群落多样性显著低于ds DNA阴性组;同时,两组TC小鼠肠道微生物分别在门水平Chloroflexi(绿弯菌门);纲水平Betaproteobacteria(β变形菌纲)、Deltaproteobacteria(δ变形菌纲)和Ktedonobacteria(纤线杆菌纲);目水平Burkholderiales(伯克氏菌目)、Desulfovibrionales(脱硫弧菌目)和Ktedonobacterales(纤线杆菌目);科水平Alcaligenaceae(产碱菌科)和Desulfovibrionaceae(脱硫弧菌科);属水平Parasutterella(副萨特氏菌属)和Desulfovibrio(脱硫弧菌属)上差异有显著性(P0.05)。结论狼疮TC小鼠肠道微生物菌群结构与抗ds DNA抗体高度相关,本研究为进一步阐明肠道微生物菌群与系统性红斑狼疮发病机制的关系提供依据。     

河南浓香型酒醅的真菌微生物菌群多样性及共变性

通过高通量测序研究河南三个不同酒厂的浓香型酒醅的真菌微生物菌群,逐次在门、纲、目、科和属5个水平上分析入窖酒醅和出窖酒醅的菌群多样性,探究酒醅发酵后菌群的共性变化规律。结果表明:出窖酒醅的真菌微生物多样性高于入窖酒醅的真菌微生物多样性,出窖酒醅的真菌主要有镰刀菌属Fusarium(相对丰度17%~32%),Plectosphaerella属(相对丰度10%~19%),链格孢属Alternaria(相对丰度2.5%~3.7%)等。入窖酒醅中真菌有酵母目的伊萨酵母属Issatchenkia(相对丰度27%~57%)或复膜孢酵母属Saccharomycopsis(相对丰度58.8%)等。浓香型酒醅发酵后子囊菌门Ascomycota的相对丰度稳定,担子菌门Basidiomycota的相对丰度增加。锤舌菌纲Leotiomycetes、银耳目Tremellales、镰刀菌属Fusarium、链格孢属Alternaria、Plectosphaerella属的相对丰度增加,而伊萨酵母属Issatchenkia、复膜孢酵母属Saccharomycopsis、发菌科Trichocomaceae的相对丰度降低。高通量测序研究揭示了河南浓香型酒醅的真菌菌群多样性以及发酵后真菌菌群的共性变化规律。     

高通量测序研究浓香型酒醅的细菌菌群多样性及共变性

高通量测序研究河南三个不同酒厂的浓香型酒醅的细菌微生物菌群,逐次在门、纲、目、科和属5个水平上分析入窖酒醅和出窖酒醅的菌群多样性,探究酒醅发酵后菌群的共性变化规律。结果表明:浓香型酒醅在门水平上的优势菌为厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、异常球菌 栖热菌门。在属水平上的优势菌有乳杆菌属、肠杆菌属、短波单胞菌属、克罗彭施泰特氏菌属、节杆菌属、糖多孢菌属、葡萄球菌属。浓香型酒醅发酵后细菌菌群的物种多样性降低,厚壁菌门、杆菌纲、乳杆菌目、乳杆菌科、乳杆菌属的相对丰度增加,而变形菌门、γ 变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、肠杆菌属的相对丰度降低。高通量测序研究充分展示了浓香型酒醅的细菌菌群多样性,显示了浓香型酒醅发酵后细菌菌群的共性变化规律。     

16S rRNA基因高通量测序分析水性涂料微生物群落结构及多样性

微生物对水性涂料产品的稳定性起着重要作用,本实验以广东省某涂料厂的水性涂料为研究对象,利用16S rRNA基因高通量测序技术检测其微生物群落结构及多样性。结果表明5个水性涂料样本在97%的相似水平下共获得有效序列总数224 801,涵盖了10门16纲30目46科59属的细菌;物种组成与相对多样性由高到低依次分别为A4、A5、A1、A2和A3;水性涂料样本A1、A2和A3微生物群落结构与聚集规律较为相似,优势菌群均为类芽孢杆菌门、芽胞乳杆菌属和固氮菌;水性涂料样本A5中相对丰度为57.3%的产己酸细菌属于特异菌群。本研究解析了水性涂料中微生物群落结构、相对丰度及多样性,为建立和完善水性涂料中微生物防控体系提供理论支撑。     

抑郁症患者肠道菌群研究

目的研究抑郁症患者肠道微生物群落分布情况。方法选择2017年1月-2018年1月在本院临床心理科就诊的确诊为抑郁症的患者79例,以及同时期在本院体检的健康者80例。收集患者新鲜粪便,利用16SrRNA基因测序技术分析患者肠道菌群。结果对159例粪便标本进行16SrRNA基因测序,共获得1 276 841条有效16SrRNA基因序列,抑郁组Shannon指数明显高于对照组。在门水平,共发现20个细菌门,抑郁患者肠道菌群丰度前3位的分别是厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门;在科水平,前3位主要为拟杆菌科、普雷沃氏菌科和瘤胃菌科;在属水平,前3位分别是多形杆菌属、普氏菌属、另枝菌属。对照组肠道菌群丰度前3位的分别是厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门;在科水平,前3位主要是拟杆菌科,普雷沃氏菌科和瘤胃菌科;在属水平,前3位分别是多形拟杆菌属、普氏菌属、另枝菌属。抑郁组多形杆菌属、普氏菌属、另枝菌属、栖粪杆菌属、考拉杆菌属丰度明显低于对照组,抑郁组毛螺菌属、副杆菌属、布劳特氏菌属、巨单胞菌属丰度明显高于对照组。抑郁组拟杆菌属和栖粪杆菌属丰度与SDS评分成负相关,毛螺菌属丰度与SDS评分成正相关。结论抑郁症患者病情严重程度与抗炎性细菌拟杆菌属和栖粪杆菌属丰度成反比,与毛螺菌属丰度成正比。     

基于16S rRNA和非靶向代谢组测序分析结直肠癌患者肠道菌群及代谢物的变化

目的 采用16S rRNA和非靶向代谢组测序分析的方法探讨结直肠癌患者肠道菌群和其代谢产物的变化。方法 新鲜粪便为实验样品,收集10个结直肠癌患者组样本和6个正常对照组样本进行16S rRNA测序,分析肠道菌群的组成、多样性和物种差异,并对预测差异肠道菌群代谢功能;取8个结直肠癌组样本和6个正常对照组样本进行LC-MS非靶向代谢组学测序,分析代谢产物变化情况并进行功能预测。结果 结直肠癌组的菌群多样性较正常对照组无显著差异（P>0.05）。结直肠癌组的优势菌群为疣微菌门,结直肠癌组葡萄球菌、嗜冷杆菌属、毛螺菌科NK4A136、梭状芽孢杆菌vadinBB60和CAG-56相对丰度增加（P<0.05）,CAG-352、瘤胃球菌属、粪球菌属和挑剔真杆菌相对丰度降低（P<0.05）。KEGG富集分析发现,差异菌群在环境信息处理、遗传信息处理和新陈代谢等通路中发挥重要作用。非靶向代谢组学测序检测出两组样本有367种代谢物存在显著差异,对差异代谢物进行功能预测发现与咖啡因、嘌呤、氨基糖和核苷酸糖和生物素等的代谢相关。结论 结直肠癌患者的肠道菌群和代谢物与健康个体存在差异,结直肠癌...     

基于高通量测序技术测定普通棉耳狨猴粪便微生物多样性

目的应用高通量测序技术分析普通棉耳狨猴粪便菌群的结构与组成,为进一步开发利用新型实验动物奠定基础。方法采集4只成年雄性普通棉耳狨猴粪便,用细菌16SrRNA通用引物扩增V3~V4区,采用IlluminaMiSeq测序平台对普通棉耳狨猴粪便微生物进行研究。结果共测序获得315511条有效序列与596个OTU。普通棉耳狨猴粪便中的细菌共鉴定出9个门、14个纲、26个目、50个科、82个属和64个种和226个OTU。其中,1)优势门是拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),平均含量分别为54.52%和25.39%2)丰度最高的纲为拟杆菌纲(Bacteroidia)和厌氧菌纲(Negativicutes),平均含量为54.5%和17%。3)乳杆菌目(Lactobacillales)和拟杆菌目(Bacteroidales)的丰度最高,为50.01%和20.52%。4)普雷沃菌科(Prevotellaceae)和双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)所占丰度最高,平均含量分别为43.14%和11.33%。5)双歧杆菌属(Bifidobacterium)和拟杆菌属(Bacteroides)的丰度较高,平均含量分别为11.33%11.12%。6)有益菌群双歧杆菌属丰度较高,但在所检测样本中都含有。7)丰度最高的前10个种,归类为7个科、5个纲。这10个种占到33.16%,其他53种总和仅占到0.74%,其他未鉴定出菌种,且相对丰度还较高,需要进一步研究。8)PICRUSt功能预测分析:氨基酸转运等代谢功能和蛋白质翻译、折叠遗传信息处理功能丰度较高。结论应用高通量测序技术,较全面的检测了普通棉耳狨猴粪便菌群,普通棉耳狨猴粪便细菌组成具有丰富的多样性,其中还有许多未被分类鉴定且相对丰度较高的细菌,需要进一步研究。     

早期灌喂母源粪菌对新生仔猪肠道菌群发育的影响

【目的】粪菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)作为一种治疗手段,已在人类肠道疾病治疗中有较多应用,但在干预新生仔猪肠道菌群上的研究未见报道。本文旨在研究早期母源粪菌移植对新生仔猪肠道菌群发育的影响。【方法】选取一窝12头杜长大新生仔猪,随机分为粪菌处理组(feces treatment,FT)和对照组(control,CO)。FT组仔猪出生后1–5 d每日灌注母源粪菌接种液,CO组灌注等量生理盐水。于1、3、5、7、10、14、18和22日龄采集仔猪粪样,Miseq高通量测序分析仔猪粪便菌群。【结果】灌喂母源粪菌有增加仔猪肠道菌群丰富度的趋势;主坐标分析显示,两组仔猪粪样菌群结构簇并未分开,并在18和22日龄时靠近母猪粪样菌群结构簇;随日龄增加,两组仔猪肠道中的变形菌门丰度均显著降低,而厚壁菌门的丰度显著增加,且从10日龄起拟杆菌门和厚壁菌门之和约为90%;与对照组相比,灌喂母源粪菌增加了10日龄时Escherichia-Shigella的丰度,而降低了18日龄时该菌属的丰富度,18日龄时肠球菌属和普氏菌属的丰度则显著增加。【结论】1–3日龄口服灌喂母源粪菌液并不能影响仔猪肠道菌群的定殖,这一阶段主要受母体微生物结构的影响;灌喂粪菌液对仔猪肠道菌群定殖的影响最多持续10–14 d;而且仔猪在22 d左右,肠道菌群结构逐渐趋同于母猪肠道菌群。     

PM2.5暴露荷瘤裸鼠后肠道菌群组成的改变

目的了解暴露PM_(2.5)后的Bac荷瘤裸鼠肠道菌群组成的变化。方法采用A549细胞对30只Bac裸鼠进行肺内注射,饲养1周适应环境,第2周开始进行暴露染尘与对照暴露生理盐水组实验,共暴露1、4、8周。采用口鼻暴露仓进行小鼠染尘与生理盐水暴露操作,每周暴露6d,每天2h,建立大气污染暴露荷瘤裸鼠模型,5只未做处理的Bac荷瘤裸鼠作为空白对照组。采集裸鼠晨起新鲜粪便样品,抽提其中微生物总基因组DNA,采用Ⅱ代基因测序技术对粪便样品进行16S高变区扩增测序,划分可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),使用I-Sanger分析平台对所有OTU进行物种注释与评估、物种组成分析、样本比较分析等,运用R Studio软件对数据进行统计学分析。结果厚壁菌门和拟杆菌门在PM_(2.5)暴露组、生理盐水对照组和空白对照组均为最优势菌门。PM_(2.5)暴露组与生理盐水对照组及空白对照组相比厚壁菌门减少,拟杆菌门增加。结论 PM_(2.5)暴露减少Bac荷瘤裸鼠肠道菌群丰度,破坏肠道菌群平衡,在一定程度上可抑制有益菌的繁殖,并使致病菌数量增加。     

高通量测序方法分析两种草食性淡水螺肠道菌群多样性

淡水螺是水生态系统中重要的生物类群，也是多种寄生虫的中间宿主。肠道菌群在动物能量代谢和抵抗病原体方面起着重要作用。本文分析了耳萝卜螺Radix auricularia和三旋卷丽螺Planorbella trivolvis肠道菌群的多样性。结果表明：在门水平上，耳萝卜螺有23个菌门，以变形菌门 (Proteobacteria，33.63%)、蓝细菌门(Cyanobateria，15.33%)、绿弯菌门 (Chloroflexi，13.95%) 和放线菌门 (Actinobacteria，12.99%)为主；三旋卷丽螺有13个菌门，以变形菌门 (54.88%)、拟杆菌门 (Bacteroidetes，28.49%) 和放线菌门 (7.65％) 为主。属水平上，耳萝卜螺有厚皮藻属Pleurocapsa、硫网菌属Thiodictyon、纤毛菌属Leptotrichia及类诺卡氏菌属Nocardioides等445个属；三旋卷丽螺有Cloacibacterium、OM60NOR5_clade、假单胞菌属Pseudomonas及红杆菌属Rhodobacter等238个属。有93个菌属为两种螺的共有核心菌群 (所有样本中都存在)，其中27个菌属丰度大于0.5%。两种螺肠道菌群结构差异显著 (P=0.027)。PICRUSt功能预测分析表明，两种螺肠道菌群KEGG功能组成相似，氨基酸代谢、碳水化合物代谢及膜转运丰度较大。综上，两种草食性淡水螺肠道菌群多样性较高且差异显著，但有数量较多的共有核心菌群。     

温州市境内城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构分析

【背景】城市河流底泥含有丰富的微生物资源,底泥表面更是硝化作用的主要位点之一,其表面微生物在河流生态系统氮的转化过程中发挥着重要作用。【目的】以温州市境内的城市河流水系温瑞塘河茶山段舜岙河和横江河的4条河道作为采样点,比较分析4种不同环境下城市河流表层底泥氨氧化菌富集培养物的微生物群落结构。【方法】通过野外采样及室内培养对底泥中氨氧化功能菌进行富集培养,采用高通量测序技术分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】富集培养后主要优势类群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。4个样品共涉及氨氧化细菌3个属,分别为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus),涉及氨氧化古菌1个属为Nitrososphaera,其中所有样品均以Nitrosomonas为主。不同底泥富集样品氨氧化微生物可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)组成存在明显差异,栽种有水生植物的河道底泥样品DA2具有最高的氨氧化细菌OTU数量和相对丰度,而存在生活餐饮污染的河道底泥样品DA4具有最高的氨氧化古菌OTU数量和相对丰度;相较于滞留水体,采自相对流动水体的富集样品DA2、DA4具有更高的氨氧化微生物OTU数量和相对丰度。【结论】阐述了4种不同环境下城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构的多样性,确定了富集培养之后的优势类群,为氨氧化微生物培养源的选择提供了参考,也为城市河流底泥中氨氧化菌进一步的筛选分离及其生理生态特征的研究提供了科学依据。     

肉牛剩余采食量相关瘤胃及粪便微生物特征比较分析

本试验旨在研究不同剩余采食量（residual feed intake, RFI）相关肉牛胃肠道微生物物种组成及相对丰度、微生物基因功能注释与富集特征。选取30头牛进行81 d饲喂试验,试验结束后选取极端RFI个体各5头屠宰并采集瘤胃液及肠道末端粪便样用于宏基因组测序。结果表明：共获得259 045.47 Mb有效数据,组装得到 4 318 393条Scaftigs,基因预测得到7 008 053个开放阅读框（ORFs）。进行物种注释后发现粪便样中Top10物种相对丰度在高剩余采食量（high residual feed intake, HRFI）、低剩余采食量（low residual feed intake, LRFI）组间无差异（P>0.05）,瘤胃液中的Top10微生物在LRFI组的相对丰度均低于HRFI组;粪便中、瘤胃液中优势菌门均为拟杆菌门和厚壁菌门;粪便中的优势属为拟杆菌属,瘤胃液中的优势属为普雷沃菌属。LefSe分析显示,在粪便中LRFI组的丹毒丝菌纲（Erysipelotrichia）显著富集（P<0.05）,瘤胃液中差异最显著的是甲烷杆菌纲（Methanobacteria）,且该菌在HRFI组的相对丰度显著高于LRFI组（P<0.05）。使用KEGG、eggNOG和CAZy数据库进行功能注释分析表明,在胃肠道中微生物的一些功能基因的丰度与RFI的分组有关。不同RFI肉牛瘤胃液、粪便中的微生物结构存在显著差异,丹毒丝菌纲、甲烷杆菌纲可能是区分肉牛饲料效率的潜在生物标志物之一。     

Differential abundance and core members of the bacterial community associated with wild male Zeugodacus cucurbitae fruit flies (Insecta: Tephritidae) from three geographical regions of Southeast Asia

Zeugodacus cucurbitae (Coquillet) is one of the most significant and widespread tephritid pest species of agricultural crops. This study reports the bacterial communities associated with Z. cucurbitae from three geographical regions in Southeast Asia (Thailand, Peninsular Malaysia, and Sarawak). The bacterial microbiota were investigated by targeted 16S rRNA gene (V3–V4 region) sequencing using the Illumina Mi-Seq platform. At 97% similarity and filtering at 0.001%, there were seven bacterial phyla and unassigned bacteria, comprising 11 classes, 23 orders, 39 families and 67 genera. The bacterial diversity and richness varied within and among the samples from the three geographical regions. Five phyla were detected for the Sarawak sample, and six each for the Thailand and Peninsular Malaysia samples. Four phyla—Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria—were represented in all the fruit fly specimens, forming the core members of the bacterial community. Proteobacteria was the predominant phylum, followed by Bacteroidetes, Firmicutes, and Actinobacteria. Fifty-three genera were represented in the Thailand sample, 56 in the Peninsular Malaysia sample, and 55 in the Sarawak sample. Forty-two genera were present in all the three geographical regions. The predominant core members were order Enterobacteriales (Proeteobacteria), and family Enterobacteriaceae (Enterobacteriales). Klebsiella (Enterobacteriaceae) was the predominant genus and K. oxytoca the predominant species with all specimens having?>?10% relative abundance. The results indicate the presence of a great diversity as well as core members of the bacterial community associated with different populations of Z. cucurbitae.

     

马衔山中国沙棘根瘤内共生细菌多样性研究

采集甘肃省兰州市马衔山中国沙棘(Hippophae rhamnoidoes)根瘤样品,采用高通量测序和纯培养方法,分析中国沙棘根瘤内定殖的内共生细菌的组成、相对丰度和物种多样性,并比较两种方法研究结果的差异。在不同的微生物分类单元,高通量测序检测到中国沙棘根瘤内共生细菌24门50纲90目167科215属;而纯培养方法仅检测到3门5纲7目8科8属。进一步分析沙棘根瘤内共生细菌主要类群的相对丰度,发现高通量测序与纯培养方法的结果有明显差异,在科和属的分类单元上差异尤其显著。两种方法都表明中国沙棘根瘤内共生细菌具有丰富的多样性,但高通量测序能够较为全面的反映中国沙棘根瘤内共生细菌的群落组成,而纯培养方法仅能够分离到部分可培养的中国沙棘根瘤内共生细菌,在很大程度上极可能低估中国沙棘根瘤内共生细菌的物种组成并高估其丰度。     

土壤宏转录组RNA的提取方法评价

【目的】比较手工法和试剂盒法提取土壤RNA对原核微生物多样性的影响,评价两种方法研究土壤宏转录组的技术偏好性。【方法】针对黑龙江海伦砂质黑壤土、江苏滨海黏心夹砂土、江西鹰潭第四纪红黏土不同母质发育形成的三种水稻土,采用手工和试剂盒法分别获得微生物总RNA,利用高通量测序原核微生物16S r RNA多样性,通过紫外分光和琼脂糖凝胶电泳分析RNA质量,比较手工和试剂盒法提取RNA对水稻土原核微生物群落的影响规律。【结果】三种水稻土中试剂盒提取RNA的纯度皆高于手工法,但RNA提取总量不一致。试剂盒提取黑龙江和江苏水稻土的RNA总量高于手工法,而手工法提取的江西水稻土RNA总量高于试剂盒法。高通量测序发现土壤类型而不是RNA提取方法决定了原核微生物多样性指数和群落结构。3个水稻土共检测到27门和409属,两种RNA提取方法偏好性提取了19门和181属,这些门和属占水稻土微生物总丰度平均值分别为40.4%和44.4%。与手工提取RNA相比,试剂盒法发现11个微生物门的丰度显著偏高(P0.05),但仅有Armatimonadetes门在三种水稻土同时存在专一偏好性;手工法提取也发现11个微生物门的丰度显著高于试剂盒法,并且仅有Firmicutes门在三种水稻土中同时存在专一偏好性。在微生物属水平,三种水稻土中均发现试剂盒法偏好性提取了2属,而手工法偏好性提取了5属。进一步针对72个优势微生物属(丰度0.1%且同时存在于三种水稻土),发现其占所有微生物丰度80%强,且48属的变化规律与RNA提取方法无关。例如,手工法提取水稻土好氧甲烷氧化菌的规律为:黑龙江(1.68%)江西(0.90%)江苏(0.59%),而试剂盒法也得到一致结果,黑龙江(0.52%)江西(0.18%)江苏(0.13%)。【结论】两种RNA提取方法本身的特异偏好性较小。三种水稻土27门409属中,仅有2门7属可能存在方法本身的专一偏好性,即在三种水稻土中,这些微生物均被试剂盒法或手工法特异性偏好提取,占所有原核微生物门和属比例仅为7%和1%左右。此外,针对同一水稻土,手工和试剂盒法提取RNA的总量、纯度、微生物相对丰度明显不同,在原核微生物门和属的分类水平,约70%的门和22%的属的丰度具有统计显著性差异,但两种RNA提http://journals.im.ac.cn/actamicro取方法均能反映优势微生物类群在三种水稻土中的变异规律,土壤类型对原核微生物多样性的影响远大于RNA提取方法本身的偏好性。未来原核微生物宏转录组研究中,应优先考虑科学问题及其实验处理可能导致的微生物组及其转录差异,结合微生物RNA提取特点,最大限度地发挥宏转录组技术优势。     

454高通量技术比较两种不同臭豆腐卤水中微生物多样性

利用454高通量技术对两种不同臭豆腐卤水中微生物不同分类水平的多样性进行了评估和统计分析。经过与SILVA数据库对比,发现了7个门、10个纲、17个目、26个科、24个菌属。经分析发现两个样品的微生物不同分类学差异显著,主要集中在属水平上,分布都非常不均一。在样品A中厌氧球菌属和卟啉单胞菌属所占的比例最高,分别为40.22%、37.54%,成为优势菌属。两个样品之间相同的微生物属只有6个,比例差别极大。在样品B中氨基杆菌属的比例很大,为86.94%,占绝对优势。说明卤水原料来源不同对微生物的差异显著,同时发现臭豆腐卤水的发酵过程只与少数主要菌种有关。     

Molecular analysis of gut microbiota in obesity among Indian individuals

Obesity is a consequence of a complex interplay between the host genome and the prevalent obesogenic factors among the modern communities. The role of gut microbiota in the pathogenesis of the disorder was recently discovered; however, 16S-rRNA-based surveys revealed compelling but community-specific data. Considering this, despite unique diets, dietary habits and an uprising trend in obesity, the Indian counterparts are poorly studied. Here, we report a comparative analysis and quantification of dominant gut microbiota of lean, normal, obese and surgically treated obese individuals of Indian origin. Representative gut microbial diversity was assessed by sequencing fecal 16S rRNA libraries for each group (n=5) with a total of over 3000 sequences. We detected no evident trend in the distribution of the predominant bacterial phyla, Bacteroidetes and Firmicutes. At the genus level, the bacteria of genus Bacteroides were prominent among the obese individuals, which was further confirmed by qPCR (P less than 0.05). In addition, a remarkably high archaeal density with elevated fecal SCFA levels was also noted in the obese group. On the contrary, the treated-obese individuals exhibited comparatively reduced Bacteroides and archaeal counts along with reduced fecal SCFAs. In conclusion, the study successfully identified a representative microbial diversity in the Indian subjects and demonstrated the prominence of certain bacterial groups in obese individuals; nevertheless, further studies are essential to understand their role in obesity.