免培养法研究野生川金丝猴肠道内生细菌多样性

【目的】了解野生川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)肠道内生细菌的组成及其多样性。【方法】提取川金丝猴肠道内生细菌总DNA,选用细菌通用引物799F和1492R对总DNA进行16S rRNA基因特异性扩增,构建川金丝猴肠道内生细菌16S rRNA基因克隆文库,对阳性克隆进行限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)分析,并对HaeⅢ酶切带谱菌株进行测序,构建系统发育树。【结果】根据酶切带谱分析和测序结果,将随机挑取的157个阳性克隆归为27个不同的可操作分类单元(OTUs)。系统发育分析表明这些克隆序列有62.10%属于厚壁菌门(Firmicutes),其中包括梭菌属(Clostridium)、Cellulosilyticum属、Robinsoniella属、Anaerofustis属、Blautia属和Anaerovorax属,有37.90%属于未培养细菌。【结论】川金丝猴肠道内生细菌多样性丰富,并且可能存在新的分类单元。     

孟加拉虎粪便放线菌的分离及其多样性

【目的】建立有效分离动物粪便放线菌的方法,认识孟加拉虎粪便放线菌的多样性。【方法】从预处理、抑制剂、培养基三个方面考虑,采用平板稀释的分离方法。用细菌通用引物扩增获得放线菌菌株的16SrRNA基因,根据系统发育分析进行鉴定。【结果】孟加拉虎粪便样品中,可培养放线菌的菌落平均数量为1.10×108cfu/g(粪便湿重);对分离到的110株纯培养放线菌的16S rRNA基因部分序列分析表明:它们分布于10个科、12个属,主要是一些菌丝分化程度低的放线菌,如:Arthrobacter、Dietzia、Kocuria、Corynebacterium、Microbacterium等;产丝的放线菌主要以Streptomyces占优势,约占分离到放线菌总数的64%。【结论】干热处理粪便样品可以大大提高放线菌的出菌率;添加多种抑制剂及不含天然成分的组合培养基较适合粪便放线菌的分离;孟加拉虎粪便中可培养放线菌的多样性较丰富。本研究提供的分离动物粪便放线菌的有效方法,为动物粪便放线菌资源的研究和开发利用提供了借鉴作用。     

滇金丝猴粪便微生物GH10家族木聚糖酶基因多样性

【目的】分析滇金丝猴粪便微生物中GH10家族木聚糖酶的基因多样性。【方法】以野生和半圈养滇金丝猴粪便微生物宏基因组DNA为模板,用GH10木聚糖酶简并引物扩增木聚糖酶基因片段,利用p MD19-T载体构建细菌克隆文库并进行分析。【结果】从野生和半圈养滇金丝猴粪便微生物克隆文库中分别获得26、28条GH10木聚糖酶基因片段,与Gen Bank中木聚糖酶序列一致性分别介于58%-95%、63%-81%之间。比对分析表明,两种环境中的GH10木聚糖酶均来自厚壁菌门、拟杆菌门和未培养细菌。野生滇金丝猴粪便微生物的GH10木聚糖酶基因来源于Uncultured bacterium和Butyrivibrio、Bacteroides、Ruminococcus、Sphingobacterium、Chryseobacterium、Clostridium、Bacillus 7个属;而半圈养滇金丝猴粪便微生物的GH10木聚糖酶基因来源于Uncultured bacterium和Clostridium、Paludibacter、Sphingobacterium、Ruminococcus、Roseburia、Chryseobacterium 6个属,其中两种环境都存在来源于Ruminococcus、Clostridium、Chryseobacterium、Sphingobacterium的GH10木聚糖酶。【结论】滇金丝猴粪便微生物中含有丰富的GH10木聚糖酶基因,且野生和半圈养两种不同环境中GH10木聚糖酶基因的微生物来源存在一定差异。该研究丰富了动物胃肠道中GH10木聚糖酶基因多样性,并为新型木聚糖酶的开发和滇金丝猴胃肠道微生物资源的利用奠定了基础。     

培菌白蚁菌圃和粪便微生物多样性分析

【背景】培菌白蚁是属于白蚁科的一类与鸡枞菌属真菌共生的高等白蚁,其与体内肠道微生物和体外菌圃微生物形成三维共生体系。【目的】分析培菌白蚁菌圃和粪便的微生物多样性,并与肠道微生物进行比较。【方法】通过Illumina MiSeq高通量测序方法对培菌白蚁菌圃和粪便样品进行细菌16S rRNA基因和真菌ITS测序分析。【结果】高通量测序获得培菌白蚁菌圃和粪便样品细菌和真菌的有效序列和OTU数目。5个样品细菌OTU数目在90-199之间,而真菌OTU在10-58之间,细菌的种类多样性明显大于真菌。不论是细菌还是真菌,粪便样品的OTU数目多于菌圃样品。经物种分类分析,菌圃样品主要优势细菌是变形菌门(Proteobacteria),其相对含量超过82.4%;其次是拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes);粪便样品中优势细菌为拟杆菌门,其次是变形菌门,粪便优势菌属为别样杆菌属和营发酵单胞菌属,这与培菌白蚁肠道菌多样性组成一致。培菌白蚁菌圃和粪便样品共生真菌主要为担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)。菌圃优势真菌为鸡枞菌属(Termitomyces),相对含量在51.83%以上,菌圃中还鉴定到炭角菌属(1%,Xylaria)。【结论】为今后培菌白蚁-体内外微生物共生关系研究以及微生物的分离培养提供了依据和参考。     

基于高通量测序技术分析使它隆对玉米土壤细菌多样性的影响

【目的】研究使它隆对玉米土壤细菌多样性的影响。【方法】利用Illumina Miseq高通量测序技术,分别测定了玉米土壤细菌的16S rRNA基因的V4-V5可变区序列,进而对不同时期的不喷施除草剂和喷施除草剂的玉米土壤中细菌群落组成和多样性进行分析。【结果】研究共获得260940条有效序列,167191条优质序列,12656个OTUs。多样性分析结果表明,使它隆处理10 d后的土壤细菌多样性和丰度降低;使它隆处理60 d后的土壤细菌多样性和丰度提高。对土壤细菌群落组成分析发现,5个土壤样品中的优势菌门均为酸酐菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门。使它隆处理10 d后的样品酸杆菌门的比例增加,放线菌门和绿弯菌门的比例降低;使它隆处理60 d后样品变形菌门的比例降低,绿弯菌门的比例明显增加。【结论】使它隆对玉米土壤细菌多样性产生一定影响,其影响随施药时间而异。     

基于高通量测序的辐射污染区细菌群落特征分析

【目的】为了更加全面地揭示辐射污染区细菌种群多样性,了解辐射污染对辐射区土壤中细菌群落结构的影响。【方法】运用高通量测序方法,分别进行了土样细菌16S r RNA基因的V3可变区测序,进而对无辐射污染对照和不同辐射污染程度的土样中细菌群落组成和多样性进行分析。【结果】研究共获得110 348条有效序列,17 604个OTUs,共涉及细菌域的19个门和6个潜在菌门和其它未分类菌群的726个属。多样性分析表明,辐射污染会引起土壤样品中微生物群落的分布显著差异化,显著提高细菌群落种群多样性和微生物丰度。微生物群落组成分析发现,在辐射污染胁迫下,辐射污染区样品中变形杆菌门分布比例显著下降;随着辐射污染程度的提高,放线菌门所占比例逐步提高,未分类菌门、厚壁菌门和酸杆菌门也有明显的提高。同时,研究发现辐射污染区中存在着大量未分类菌属。【结论】研究揭示了辐射污染区极为丰富的细菌多样性,大量微生物新物种资源有待发掘。     

基于高通量测序技术对山羊盲肠细菌多样性的分析

【背景】由于反刍动物特殊的生理结构,以往研究者主要集中对其瘤胃微生物的结构与组成进行了大量研究,严重忽略了盲肠微生物在营养物质消化和肠道健康方面发挥的重要作用。【目的】采用高通量测序技术分析山羊盲肠细菌的多样性及菌群结构。【方法】选用12只10月龄健康母羊,其平均体重为20.70±1.60kg,饲喂20d后,采集每只山羊的盲肠内容物,提取微生物总DNA,用细菌通用引物对细菌16S rRNA基因的高可变区进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq平台对扩增子进行高通量测序,并用QIIME等软件对测序序列进行生物信息学分析。【结果】山羊盲肠微生物测序共获得813 496条有效序列与6 883个OTU,并且稀释曲线和Coverage指数反映此次测序结果比较全面的覆盖了山羊盲肠微生物群落。α多样性和β多样性分析表明,山羊个体之间盲肠微生物的多样性存在差异。在门水平,各样品的优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);属水平,核心菌群由梭菌属(Clostridium)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和6个未分类的细菌组成。PICRUSt基因预测表明,山羊盲肠微生物以代谢功能为主,主要包括:碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢等。【结论】山羊盲肠与瘤胃细菌的多样性存在显著差异,与粪便微生物组成相似;与单胃动物相比,两者盲肠微生物的组成既有共性,也存在差异。     

三种动物粪便及一种虫体可培养放线菌的多样性及其生物活性

摘要：【目的】分析大熊猫、斑马和竹鼠粪便及竹虫的可培养放线菌多样性及其生物活性,探索其作为资源开发利用的可能性。【方法】采集大熊猫、斑马和竹鼠的新鲜粪便及竹虫幼虫,用4种培养基分离放线菌。测定代表菌株的16S rRNA基因序列,并进行系统发育分析,将菌株鉴定到属。测定了分离菌株的水解活性和多种酶活。【结果】共获得121株放线菌,选取的47株代表菌株经系统发育分析,被鉴定为放线菌的9个属。从竹鼠粪便分离到6个已知稀有放线菌属菌株。从其它动物粪便中共分离到4个可能新种。121株菌的水解活性和酶活性不仅高且多样。部分菌株能很好的降解鸡毛和纤维素。【结论】动物粪便放线菌不仅对动物食物的消化吸收有重要作用,也可作为探索工业产品包括酶制剂和生物活性物质的开发资源。     

小龙虾肠道细菌群落多样性及产蛋白酶细菌的筛选

【背景】养殖动物对饲料的消化利用往往与肠道菌群密切相关。【目的】揭示小龙虾肠道细菌群落组成,并从小龙虾肠道筛选产蛋白酶细菌。【方法】在Illumina MiSeq PE300平台对细菌16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,分析小龙虾肠道细菌群落多样性;通过酪蛋白平板法筛选产蛋白酶细菌并进行分子生物学鉴定。【结果】小龙虾肠道细菌优势门包括变形菌门、软壁菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等4个门,累计占比为98.53%;优势属包括柠檬酸杆菌属、支原体科Candidatus_Bacilloplasma暂定属、哈夫尼菌属、肠球菌属、拟杆菌属、梭菌科未分类属、希瓦氏菌属等7个属,累计占比为91.67%。通过酪蛋白平板法筛选的产蛋白酶细菌来自哈夫尼菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属和芽孢杆菌属。【结论】小龙虾肠道细菌核心类群在蛋白质消化利用中发挥了重要作用。     

载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响

【目的】研究载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响。【方法】本试验采用离子交换法制备载锌凹凸棒石黏土,利用16S rDNA测序技术分析了载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵细菌菌群和多样性的影响。【结果】研究共获得1490959个有效序列和87662个OTUs。测序结果表明,与对照组相比,试验Ⅳ组中的细菌多样性在体外发酵24 h时提高,试验Ⅳ组中的细菌丰度在体外发酵48 h时提高。细菌菌群组成分析表明,60个样本中的优势菌门主要是厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和黏胶球形菌门。与对照组相比,各试验组的厚壁菌门在体外发酵24 h和48 h时均显著增加(P0.05),试验Ⅳ组中拟杆菌门在发酵48 h时显著降低(P0.05);60个样本中共获得124个细菌菌属,其中对照组与试验组中普氏菌属含量均没有显著变化(P0.05)。在体外发酵48 h时,试验Ⅳ组中密螺旋体属含量与对照组相比显著增加(P0.05),而食物谷菌属和假丁酸弧菌属含量与对照组相比均显著降低(P0.05)。【结论】载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵中细菌多样性产生一定影响,其影响随发酵时间和添加剂量而不同。