基于454焦磷酸测序分析虾夷扇贝外套膜菌群多样性

运用454焦磷酸测序技术分析了健康虾夷扇贝和缺刻症状虾夷扇贝外套膜细菌多样性,分别从健康和缺刻虾夷扇贝样品中获得20872和16333条有效序列.结果表明： 缺刻虾夷扇贝样品菌群丰度和多样性分别高于健康虾夷扇贝样品;两个样品中细菌可以分为8个门,即变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、浮霉菌门、螺旋体门和柔膜菌门,其中前7个门类的细菌在健康和缺刻虾夷扇贝样品中均有分布;在健康虾夷扇贝样品中,变形菌门占绝对优势,占整个菌群的97.7%,次优势类群厚壁菌门占0.8%;缺刻虾夷扇贝样品中,优势类群为厚壁菌门,占整个菌群的52.2%,次优势类群变形菌门占47.7%.     

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。     

施用有机肥对侵蚀黑土玉米苗期根内生细菌多样性的影响

为了解根内生细菌群落结构在土壤侵蚀条件下的变化,明确有机肥施用对其多样性的影响,本研究采用LNA-PCR和454高通量测序技术相结合的方法对土壤表层剥离30 cm和施用有机肥处理的玉米苗期根内生细菌群落结构进行研究,以表层土没有剥离和单施化肥处理为对照.试验共获得37820条16S rDNA有效序列,主要分布在4个门35个纲214个属和782个OTU,其中,变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势菌门,但不同样品各菌门分布比例存在差异.土壤侵蚀降低了玉米苗期根内生细菌群落多样性,但增施有机肥可以增加根内生细菌群落多样性,这种作用以表层土剥离30 cm处理表现得更为突出.     

石油污染对土壤细菌结构特征的影响

[目的]探究准东油田地区石油污染对土壤细菌结构特征的影响。[方法]提取准东油田的背景土和油污土中的细菌DNA并进行PCR扩增,利用Miseq平台对其16S r DNA进行测序统计。[结果]总共得到93 033个细菌16S rRNA有效序列,划分为371个OTU单元;样品中优势菌群是放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门在背景样本中总数为29 732个,污染样本中为8 097个,数量剧减;变形菌门和放线菌门在石油污染土样中数目分别增长70%和47%;污染样品中多样性shannon指数平均为3.77,高于背景样品的2.77。[结论]证明了石油污染物对环境中的细菌结构影响显著,石油污染土壤中细菌结构多样性高于背景土壤,环境中能降解利用石油烃的菌种可能属于放线菌门和变形菌门。     

马里亚纳海沟不同深度水样微生物分离与多样性分析

【背景】马里亚纳海沟挑战者深渊是地球表面最深点,认识其微生物群落结构和分离培养的微生物对挖掘新的微生物资源具有重要意义。【目的】对马里亚纳海沟不同深度水样进行细菌分离培养,并与这些样品的微生物群落结构进行比较,认识进一步要分离培养的微生物类型。【方法】采用不同培养基对马里亚纳海沟两个站位不同深度水样进行细菌分离培养,并通过Illumina MiSeq高通量测序分析各个水样的细菌和古菌的群落结构。【结果】从来自两个站位不同深度的6个水样样品中分离获得783株细菌,属于4个门6个纲28个属。其中,变形菌门占主导地位,67.8%的菌株属于γ-变形菌纲。分离获得的菌株主要属于亚硫杆菌属、假单胞菌属和交替假单胞菌属,它们在这些样品中广泛分布,且在高通量测序结果中也能检测到。高通量测序结果表明除浅层样品优势微生物为蓝细菌外,其他样品以变形菌门占主导;不同深度样品的微生物群落结构存在较大差异。【结论】马里亚纳海沟不同深度水样中不仅分离培养出了相对丰度较高的一些细菌属,也分离得到一些相对丰度较低的微生物类型。从马里亚纳海沟水样中分离培养获得的细菌菌株资源将用于功能微生物和功能酶挖掘等相关研究,这有利于深渊微生物资源挖掘。     

香蕉轮作和连作土壤细菌主要类群

香蕉枯萎病是香蕉生产上最主要病害,而利用韭菜轮作能有效防控香蕉枯萎病的发生.本文直接对香蕉-韭菜轮作、香蕉连作的土壤样品抽提总DNA,并对总DNA的细菌16S rDNA V3高变区域序列进行PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳（DGGE）进行分离后,对两类土壤中主要差异条带进行回收测序,经NCBI比对分析来鉴定细菌类群.结果表明：韭菜轮作地的细菌多样性更为丰富,并且以拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿湾菌门和酸杆菌门为主要类群;而香蕉连作地细菌多样性有所减少,但有明显的优势种群出现,以厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和绿湾菌门为主要菌群.     

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16S rDNA宏基因组学技术探究未知病因足部溃烂的致病因素

目的:探究未知病因足部溃烂病人的致病因素。方法:收集10例未知病因足部溃烂病人样品,提取细菌总DNA,基于16S rDNA宏基因组学技术,测序16S rDNA基因V1~V2高变区,借助生物信息学方法分析测序数据中的菌群结构,寻找病人足部溃烂可能的致病因素。结果:10份样品共产生原始测序数据260 Mbp,优势菌门包括变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、蓝菌门和梭杆菌门,不同样品间菌群分布有差异;同时,在属水平上统计了10份样品中均出现的细菌,其中一些与伤口的慢性感染和溃疡有关,如葡萄球菌属和链球菌属在所有样本中平均含量分别达5.37%和2.16%。结论:足部溃烂病人伤口含丰富细菌基因组,发现了伤口溃疡有关细菌线索,为揭示疾病的发生和发展提供帮助。     

耐受高浓度糖蜜酒精废液的细菌群落的多样性分析

广西的甘蔗糖蜜酒精发酵废液的COD高达100 000 mg/L,同时含有15 000 mg/L的硫酸根离子,属于高盐高浓度有机废水,严重抑制微生物的沼气化过程。为了获得耐受高COD和高硫酸盐的细菌群落的多样性数据,对特异性耐受高浓度糖蜜酒精废液的细菌群落进行分析。提取高浓度糖蜜酒精废液沼气池中淤泥样品的总DNA,应用IIIumina MiSeq高通量测序技术测定各样品中的细菌16S rDNA V3-V4变异区序列,并进行测序数据处理、OTUs聚类及物种注释,分析样品中细菌的复杂度和多样品间细菌组成差异。结果显示:沼气池各样品的优势菌群均是厚壁菌门(Firmicute)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)。在废水消化旺盛区域的微生物种群含有泉古菌门(Crenarchaeota)和热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteria)等与硫酸根降解转化相关的菌株。本研究表明,特异性硫酸根转化菌株的富集揭示了这个细菌群落耐受高硫酸根废液的原因。高通量测序技术为高盐高浓度难降解有机废水沼气池淤泥细菌群落多样性的研究提供了科学有效的数据资源。     

生菜连作及生菜-菠菜轮作对土壤细菌群落结构的影响

以生菜连作和生菜-菠菜轮作不同次数的土壤样品为材料,研究比较生菜不同种植方式下土壤细菌群落的差异。采集0-20 cm深度土壤样品,分别提取样品总DNA,采用高通量测序技术分析生菜种植前后土壤样品中细菌多样性。测序结果经过质控过滤,共获得有效序列46 865条,对相似水平为97%的OTU进行生物信息统计分析,共得到OTU 21 692个。Heatmap图和群落组成分析显示,样品共检测到细菌40个门,89个纲,190个目,371个科,693个属,其中变形菌门、厚壁菌门和放线菌门在连作过程中占比逐渐下降,而在轮作过程中较为稳定。另外,壤霉菌属、节细菌属、黄杆菌属、溶杆菌属及微细菌属等有益菌属逐渐成为轮作土壤样品中的优势菌属。主成分分析结果表明,轮作和连作土壤样品差异明显。生菜在连续种植第5次后,产量和过氧化氢酶活性分别下降了24.1%和20.7%,出现连作障碍,而轮作生菜产量和过氧化氢酶活性较连作分别提高了49.6%和10.5%。菠菜-生菜轮作土壤中细菌类群具有丰富的多样性,随着轮作的增加有上升的趋势,可在一定程度上缓解生菜连作过程中出现的问题。     

新疆不同栖息地赤麻鸭肠道菌群多样性研究

【目的】探讨天山北麓赤麻鸭肠道细菌多样性及其与栖息地环境之间的关系。【方法】于2017年秋季在天山北麓5个栖息地随机采取新鲜的赤麻鸭粪便,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3–V4区并进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH和QIIME等软件和在线工具分析各栖息地样品菌群组成与差异。【结果】从赤麻鸭粪便样本中共获得16S rDNA有效序列408 036条,聚类产生1 014个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)。样品中的细菌分属25个门和397个属。在门分类阶元上,变形菌门和厚壁菌门在所有样品中均为优势菌,相对丰度较高的还包括拟杆菌门、梭杆菌门、放线菌门、蓝藻细菌、螺旋体门、Saccharibacteria和迷踪菌门,但以上细菌在各栖息地样品中的相对丰度存在差异。在属分类阶元上,各栖息地样品的菌群组成差异显著,艾比湖、安集海水库、奎屯水库、蘑菇湖水库和八一水库样品的优势菌分别为鲸杆菌属、巨单胞菌属、假单胞菌属、乳酸菌属和链球菌属。对不同样品菌群组成和差异分析表明,赤麻鸭胃肠道菌群组成受环境和食源的影响较大。【结论】新疆5个栖息地赤麻鸭肠道...     

健康与感染青枯病烟株根际土壤与茎秆细菌群落结构与多样性

【目的】了解健康烟株与感染青枯病烟株在根际土壤、茎杆发病部位、茎杆病健交界部位以及未发病茎杆的细菌群落结构与多样性。【方法】分别对土壤与茎杆样品中细菌的16S rRNA基因V3-V4区进行扩增,采用Illumina MiSeq测序技术对扩增片段进行高通量测序,然后对健康烟株与感染青枯病烟株不同部位细菌群落结构与多样性进行分析。【结果】感染青枯病烟株发病茎杆及根际土壤的细菌群落多样性高于健康烟株茎杆及其根际土壤样品,病健交界茎杆样品细菌群落多样性低于健康烟株。变形菌门(Proteobacteria)在所有样品中均为优势菌门;所有烟株根际土壤的优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi);健康烟株茎杆部位的优势菌门为蓝细菌门(Cyanobacteria);感染青枯病烟株发病茎杆和病健交界茎杆部位的优势菌门为蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。所有根际土壤样品的优势菌属为劳尔氏菌属(Ralstonia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和代尔夫特菌属(Delftia),而感染青枯病烟株根际土壤的劳尔氏菌属(Ralstonia)和假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度显著高于健康烟株根际土壤,鞘脂单胞菌属相对丰度显著低于健康烟株根际土壤。烟株茎杆的优势菌属为劳尔氏菌属和假单胞菌属等。感染青枯病烟株病健交界茎杆中劳尔氏菌属、肠杆菌属(Enterobacter)和泛菌属(Pantoea)相对丰度显著低于健康烟株样品。【结论】健康与感染青枯病烟株茎杆样品细菌群落的丰富度和多样性明显低于相应的根际土壤样品。较健康烟株而言,感染青枯病烟株根际土壤和茎杆样品细菌群落丰富度和多样性均表现出不同程度地增加,且根际土壤细菌群落结构变化较茎杆样品明显,而病健交界茎杆样品细菌群落丰富度和多样性降低。烟草青枯病为典型土传病害,其病原茄科劳尔氏菌尽管能在烟株维管束中蔓延扩增,但主要还是分布于土壤中;它的存在似乎对土壤细菌群落的影响大于茎杆样品的。该研究结果提示对于青枯病的防治不能局限于烟株本身,田间土壤也应加大防治力度。     

云南兰坪铅锌矿区细菌多样性研究

目的研究云南省兰坪铅锌矿区矿石样品中的细菌群落结构。方法构建细菌16S rRNA高变区基因文库。结果矿石内部细菌种类丰富多样,文库测序结果表明矿石样品中细菌分属于4个门,27个属;其中变形菌门（Proteobacteria）类群是优势种群,占所有细菌总克隆数的51.7%,而且大多数属于γ-变形菌纲亚群。各克隆序列分析结果表明,其中部分细菌序列与已报道物种的相似性较低。结论表明云南省兰坪铅锌矿矿石样品中可能存在新的细菌种类。     

基于高通量测序技术分析患病与健康虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)闭壳肌菌群多样性

本研究取自同一养殖海域不同浮筏养殖笼中健康和患脓包病虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)样品,健康虾夷扇贝样品标记为CK,患病样品分别标记为S1、S2和S3,使用Mi Seq高通量测序技术比较不同生存状态的虾夷扇贝的微生物组成与差异。结果表明:4个样品中菌群多样性表现为S3CKS1S2;4个样品中的细菌可归为24个门,主要门类有变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、梭杆菌门、厚壁菌门、酸杆菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门、绿菌门和绿弯菌门;在健康虾夷扇贝样品中,变形菌门占绝对优势,占整个菌群的95.9%,患病虾夷扇贝样品中,S1和S3中优势类群均为变形菌门,分别占整个菌群的80.4%和86.8%,S2中优势菌群为拟杆菌门,占56.9%。     

新疆泥火山细菌遗传多样性

为了解新疆乌苏泥火山细菌多样性,从泥火山泥浆样品中直接提取总DNA,构建了含150个有效转化子的泥火山细菌16S rDNA基因文库,转化子经菌液PCR及HaeⅢ酶切后获得16个不同带型,克隆测序结果表明,其分属于16个不同的分类单元.一部分序列与已知细菌类群的16S rDNA序列相似性较高,归属变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),梭杆菌门(Fusobacteria),放线菌门(Actinobacteria);另外一部分序列与已知细菌类群的16S rDNA序列同源性较低,可能代表新的分类单位.研究结果显示,泥火山环境中微生物种群丰富,值得进一步研究.     

大庆油田油藏采出水的细菌群落结构

采用ARDRA (扩增性rDNA限制性酶切片段多态性分析)技术对大庆油田聚驱、水驱和过渡带3种油藏采出水中的细菌群落的基因组总DNA的16S rDNA克隆文库进行分析,研究了细菌群落结构.结果表明：随机挑取的596个阳性克隆可分为85个操作分类单元 (OTUs),其中聚驱、水驱和过渡带文库分别含有28、41和33个.通过对优势OTUs测序,并与GenBank进行序列比对,发现油藏采出水中的优势菌群为不动杆菌属、弓形杆菌属、厚壁菌门、假单胞菌属和硫磺单胞菌属.聚驱样品中细菌群落组成最简单,优势菌群为不动杆菌属,占库容的85%,假单胞菌属占7%;水驱样品中的优势菌群也是不动杆菌属,占库容的62%,假单胞菌属和硫磺单胞菌属各占20%和6%;过渡带文库的细菌群落的优势菌群为弓形杆菌属,占库容的50%,不动杆菌属和厚壁菌门各占19%和18%.     

丹参内生拮抗细菌DS-R5对丹参根际和根表土壤细菌群落结构的影响CSCD

目的 探究生防细菌DS-R5施入丹参植株后根际和根表土壤细菌群落组成及多样性变化。方法 向丹参植株根部施入生防细菌DS-R5,以未施用细菌为对照组,分别采集根际和根表土壤样品提取总DNA,扩增样品总DNA的V3-V4区,采用Illumina MiSeq测序平台对PCR扩增产物进行双端测序分析,利用生物信息学分析解析丹参植株根际土壤和根表土壤细菌群落结构组成及多样性。结果 菌株DS-R5处理后增加了根际土壤细菌群落的多样性和丰度,降低了根表土壤细菌群落的多样性和丰度;高通量测序得到的根际和根表土壤的有效序列数量和OTU数量相比对照组均有所下降,根际土壤处理样品中微生物种类最丰富,根表土壤处理样品中微生物种类最少,根际土壤处理样品与根际土壤对照物种种类更接近;在门水平上,根际土壤处理样品相比对照变形菌门丰度下降,酸杆菌门丰度升高,根表土壤处理样品相比对照变形菌门和酸杆菌门丰度均升高,放线菌门丰度降低;在属水平上,根际土壤处理样品中鞘氨醇单胞菌属、芽胞杆菌属、慢生根瘤菌属相比根际土壤对照占比均有升高,根表土壤处理样品相比对照黄杆菌属和伯克菌属丰度下降,而土壤中的优势菌属根瘤菌属和芽胞杆菌属丰度升高。结论 丹参植株施用生防细菌DS-R5后,改变了根际土壤和根表土壤中微生物群落结构和多样性。     

南极三洋藓(Sanionia uncinata)细菌群落组成分析

【背景】南极苔藓中蕴藏着丰富的极地微生物资源,然而目前对南极苔藓细菌群落组成的研究较少,限制了对这类极端生境微生物资源的开发和应用。【目的】在南极长城站不同地点随机取样,揭示南极三洋藓(Sanioniauncinata)的细菌群落结构组成。【方法】采用IlluminaHiSeq高通量测序技术对3个苔藓样品的16S rRNA基因V4区进行测序及生物信息学分析。【结果】3个苔藓样品中共获得细菌总优化序列273 367条。基于97%序列相似度,细菌优化序列聚类为9 579个OTU。分类地位明确的细菌可归为14门27纲50属。优势类群是变形菌门(Proteobacteria)(30.70%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(19.67%)、疣微菌门(Verrucomicrobia)(12.43%)、蓝细菌门(Cyanobacteria)(10.55%)及放线菌门(Actinobacteria)(9.36%)。在属水平上,56.73%属于未知细菌。【结论】南极三洋藓(Sanionia uncinata)中具有丰富多样的细菌,该研究为今后极地微生物研究奠定了基础。     

北欧海海水可培养细菌多样性

【目的】为了解北欧海表层海水可培养细菌多样性与所在水文环境的关系。【方法】利用2216E、R2A和海水培养基对该海域暖流区、寒流区、海盆区及交汇区等多个区域不同站位的表层海水样品中的可培养细菌进行分离培养,通过16S r RNA基因测序对分离的菌株进行分类鉴定,并构建系统发育树进行系统发育分析。【结果】从北欧海表层海水中共分离到407株细菌,通过RFLP分析选取其中154株进行测序,结果表明此154株细菌分属于3个门,18个属,27个种。3个门包括变形菌门、厚壁菌门和放线菌门,优势属为假交替单胞菌属、嗜冷杆菌属等,优势种为食琼脂假交替单胞菌、海雪嗜冷杆菌等,并分离到闪烁交替单胞菌等多株嗜冷菌。比较不同区域的微生物多样性可以看出,γ-变形菌纲的细菌在各个区域均占较高比例。交汇区的细菌多样性最高,分离到了10个不同属的细菌,而海盆区细菌多样性最低,只分离到了4种。除了海盆区外,其他3个区域的样品中都分离到了特有的类群。【结论】从以上结果可以看出,北欧海域有较为丰富的微生物资源,且交汇区微生物多样性较其他区域高。