16S rRNA基因两个可变区对反映肠道菌群多样性与物种鉴定能力的比较分析

【摘 要】 目的 目前基于新一代测序技术开展的人类肠道元基因组学研究已成为微生物学乃至整个生物学中最活跃和最有潜力的学科方向。现阶段绝大部分以肠道菌群为靶标的研究主要基于16S rRNA基因可变区测序。本研究关注的是测序技术发展使得序列的读长能力延长后,选择16S rRNA基因V1-V3区与V3-V5区进行测序所反映的多样性与物种组成信息的异同点。方法 以两个真实的16S rRNA基因全长Sanger测序数据为基础,对其中的V1-V3和V3-V5两种片段进行了模拟数据的分析,将它们分别与16S rRNA基因的全长片段在OTU多样性水平和物种组成信息方面进行比较。结果 结果显示V1-V3区在OTU多样性上较V3-V5区更为接近全长序列;在物种组成表现上,两个可变区鉴定出的大部分的属的丰度与全长序列分析结果一致,但是各自有少数属的丰度结果与全长序列丰度结果存在差异。结论 在多样性分析上,选择V1-V3区片段能得到与全长更为接近的结果;而具体到菌种的组成分析中,V1-V3区和V3-V5区都有其局限性。     

油藏注入水靶向脱硫潜力的高温脱硫菌群富集驯化

【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,...     

敦煌壁画色变中微生物因素的研究：Ⅲ.枝孢霉在石窟壁画铅丹变色 …

从敦煌莫高窟分离的枝孢霉在模拟壁画表面萌发的条件为：２０℃,ＲＨ６０％或３０℃,ＲＨ５０％。部分石窟在特定时间内可满足这一条件。骨胶对铅丹起到保护作用,而枝孢霉可以分解骨胶,并利用其生长和形成草酸等代谢产物。这些作用使铅丹处于一个特殊的化学环境,造成稳定性下降,并促进了铅丹向铅白的转变。     

敦煌壁画色变中微生物因素的研究──Ⅰ.色变壁画的微生物类群及优势菌的检测

通过对敦煌莫高窟6个洞窟中的51个典型变色颜料样品的微生物检测,发现其中的细菌有6个属,优势菌为芽孢杆菌属和产碱菌属;霉菌有5个属,优势菌为青霉属。将分离得到的菌种,通过模拟试验证明,枝孢霉、黑曲霉和2种特殊细菌对壁画红色颜料变色和胶结材料的老化均起着重要作用。     

高通量测序探究啮食聚苯乙烯泡沫塑料黄粉虫的肠道菌群结构

【目的】塑料废物处理是世界环境难题,近期有研究报道黄粉虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料,肠道细菌可能在黄粉虫生物降解塑料的过程中起重要作用。本文以啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫幼虫(Tenebrio molitor)为材料,探究其肠道细菌的多样性和细菌群落组成。【方法】分别以聚苯乙烯泡沫塑料(聚苯乙烯组)和纸片(对照组)为唯一食物来源喂养黄粉虫幼虫,在90 d后采集粪便样品,对16S r RNA基因V3-V4区进行PCR扩增和高通量测序,并以PICRUSt进行肠道菌群的功能预测。【结果】饲喂期间,两组黄粉虫均正常存活,部分幼虫完成变态发育。泡沫塑料有明显的减重。样本测序共得到144 258条有效序列,179个OTU,共涉及10个门111个属。其中,聚苯乙烯组黄粉虫的肠道细菌在属水平高丰度的是Alcaligenes(35.9%)、Brevundimonas(12.3%)、Myroides(10.3%)。基于16S r RNA基因序列的功能预测表明,在聚苯乙烯组中,芳香类化合物的降解基因被明显富集。【结论】高通量测序揭示了啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫肠道菌群的多样性,这对从黄粉虫肠道中分离高效降解聚苯乙烯的细菌具有指导意义。     

四种子囊菌甲醇提取物的抗氧化活性研究

比较了冬虫夏草Cordyceps sinensis、古尼虫草Cordyceps gunnii、蛹虫草Cordyceps militaris、黑柄炭角菌Xylaria nigripes等四种子囊菌提取物的抗氧化活性,对它们的子实体(F)和菌丝体(M)甲醇提取物清除DPPH自由基能力、还原力、金属离子鳌合能力和总酚含量进行了测定,结果显示四种子囊菌子实体的自由基清除能力、还原力和总酚含量均高于其菌丝体(P0.05),但四种子囊菌子实体的DPPH清除能力不存在显著差异(P0.05);古尼虫草和蛹虫草子实体的还原力和总酚含量显著高于冬虫夏草和黑柄炭角菌子实体(P0.05),但前两者之间不存在显著差异(P0.05)。总酚含量和DPPH自由基清除能力、还原力呈正相关。     

石鲽细菌性败血感染症及其病原细菌研究

2001—2002年,分别对两起养殖的石鲽(Stone flounder,Kareius bicoloratusL.)病害进行了检验,均表现为败血症感染特征。经以20尾病(死)石鲽(每起病例各10尾)做病变组织中细菌检查、细菌分离与鉴定、人工感染试验等的病原学检验,表明两起被检病例均为同种的杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)感染;另在其中1起病例所检10尾石鲽的2尾中,同时检出了呈继发感染的不动杆菌(Acinetobacter)。通过对所分离后做纯培养的60株杀鲑气单胞菌6、株不动杆菌分别进行较系统的表观分类学指征(Phenotypic information)及代表菌株16S rRNA基因序列测定与系统发育学分析,表明其中的杀鲑气单胞菌为一个新亚种,不动杆菌为琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii)的一个新形态型;又择代表菌株送中国典型培养物保藏中心(CCTCC)进行了表观性状、DNA中C Cmol%的测定等的复核鉴定,并将其中的杀鲑气单胞菌新亚种定名为杀鲑气单胞菌杀鲽亚种(Aeromonas salmonicidasubsp.flounderacidasubsp.no...     

宽体金线蛭嗜水气单胞菌感染的病原检验

对河北某宽体金线蛭（Whitmania pigra Whitman）养殖场所养殖的宽体会线蛭发生的病害,进行了发病情况、临床表现、病理变化等方面的枪验。同时,择代表菌株进行了16S rRNA基因的分子鉴定,测定了16S rRNA基因序列、分析了相关细菌相应序列的同源性、构建了系统发生树。结果表明所检病例为由嗜水气单胞菌（Aeronmnas hydrophila）所引起的感染。分离后做纯培养的10株嗜水气申胞菌均为同种血清型菌株;代表菌株对健康宽体金线蛭的人工感染试验表明了相应的原发病原学意义;药敏试验结果显示,对供试37种抗菌药物中的头孢噻肟等高度敏感、对链霉素等敏感、对苯唑青霉素等耐药。     

DGGE/TGGE技术在土壤微生物分子生态学研究中的应用

传统的微生物生态学研究方法只限于环境样品中极少部分(0.1%￣1%)可培养的微生物类群,极大程度地限制了对土壤微生物群落结构的研究。综述了以16S rDNA为主要研究对象的DGGE/TGGE(Denaturing gradientgel electrophoresis,DGGE/Temperature gradient gel electrophoresis,TGGE)技术原理,以其为主要手段结合PCR扩增、克隆建库、序列测定以及种系分析对土壤微生物的群落结构和多样性研究的最新动态。DGGE/TGGE技术极大地推动了土壤微生物分子生态学的发展,同时也为实际问题的诊断、作物生长跟踪监测等提供了技术支撑,在土壤微生物分子生态学研究和生产实践中起着越来越重要的作用。     

三氯乙烷污染地地下水中Dehalobacter属细菌定量与多样性分析

[目的]对某公司6个以1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-Trichloroethane,1,1,1-TCA)为主要污染物的地下水样品中的降解微生物Dehalobacter spp.(Dhb)进行相对定量和多样性分析.[方法]采用气相色谱法测定6个样品中1,1,1-TCA、1,1-二氯乙烷(1,1-DCA)和氯乙烷(CA)的浓度;通过定量PCR法分别测定6个样品中Dhb占总菌的百分比;以16S rRNA基因通用引物和Dhb特异性引物扩增获得的PCR产物构建了6个样品的Dhb特异性克隆文库,所得序列与GenBank中的最相似序列构建系统发育树.[结果]6个样品中均有1,1-DCA和(或)CA的检出,推测此6处地下水中1,1,1-TCA可能存在生物降解.定量PCR结果表明,6个样品中Dhb丰度差异较大.6个Dhb特异性克隆文库获得41条序列,序列比对结果表明,与它们最相似的已知分类地位的序列全部属于Dhb属.这些序列按99％的相似性被划分成7个可操作性分类单元(OTU).其中24条序列属于OTU1,该OTU的序列与已知能阵解1,1,1-TCA的Dehalobacter sp.str.TCA1的16S rRNA基因序列相似性达98％;文库中的3个OTU与GenBank中16S rRNA基因序列同源性最高仅为95％-96％.[结论]该污染场地地下水中存在多样性较丰富的降解微生物Dehalobacter属细菌,它们可能与现场的1,1,1-TCA生物降解有关.