三种跳虫肠道菌群的多样性分析及功能预测

【目的】跳虫在土壤生态系统中发挥着重要的作用。本研究旨在调查Sinella(Coecobrya)oligoseta,Proisotoma minuta和Tomocerus missus 3种跳虫肠道菌群的结构和多样性以及潜在功能。【方法】采用16S rDNA扩增子测序法对以上3种跳虫成虫肠道内容物中的菌群进行分析和比较;应用Tax4Fun法对其肠道菌群基因进行功能预测。【结果】3种跳虫中成虫肠道菌群多样性最高的是T.missus,最低的是S.(C.)oligoseta。在门水平上3种跳虫成虫肠道中最主要的菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),放线菌门(Actinobacteria)也具有较高的丰度;在属水平上S.(C.)oligoseta肠道中假单胞菌属Pseudomonas的丰度(16.21%)明显高于P.minuta和T.missus肠道中的丰度(分别为0.87%和1.37%);P.minuta肠道中弧菌属Vibrio的丰度(25.81%)明显高于S.(C.)oligoseta和T.missus肠道中的丰度(分别为3.35%和0.004%)。另外,KEGG pathway注释预测出3种跳虫成虫肠道菌群基因功能涉及碳水化合物和氨基酸代谢、传染性疾病和耐药性。【结论】S.(C.)oligoseta,P.minuta和T.missus这3种跳虫肠道菌群在门水平上的核心菌群相同,而在属水平上的优势菌属丰度存在较大差异,其影响因素应该包括物种自身遗传特点及栖息地环境中微生物种类和数量的不同。在这3种跳虫肠道内发现放线菌,有利于新型放线菌的开发及其代谢产物的利用,并且它们的肠道内很可能存在耐药性和致病性菌株,这为跳虫肠道菌群的功能研究指引了新方向。     

三种白腐菌生物学特性与木质纤维素酶基因遗传多样性

以采自东北林业大学帽儿山实验林场的3种白腐真菌——木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)、鲍姆鲍姆木层孔菌(Phellinus baumiibaumii)和火木层孔菌(Phellinus igniarius)为材料,用菌落直径测量法比较3种白腐菌在马铃署葡萄糖固体培养基上的生长速度,采用菌丝体干重法比较其在马铃署葡萄糖液体培养基中的生物量变化。结果显示:马铃薯葡萄糖固体培养基上3种白腐菌均为快速生长类型,其生长速度木蹄层孔菌火木层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌;马铃署葡萄糖液体培养基中生物量增长速度木蹄层孔菌鲍姆鲍姆木层孔菌火木层孔菌。用比色法测量其木质纤维素酶活性,结果显示:木蹄层孔菌产锰过氧化物酶和漆酶量较高,鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌产木质素过氧化物酶量较高;木蹄层孔菌、鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌3种白腐菌的3种主要木质素酶(锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶)的表达量,种间差异显著(F=3.75*、5.20**、3.01*),白桦木屑诱导处理与对照间差异显著(F=3.84*、4.19*、5.28*);两种主要纤维素酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶)的表达量,种间差异不显著,受碳源影响作用显著(F=3.99*、4.04*)。筛选29对引物组合,对3种白腐菌几种主要木质纤维素酶基因进行TRAP-PCR分子标记检测,比较3菌种间遗传差异,扩增总条带数为357条,多态性条带数为255条,多态性条带的比例为71.43%,其中木质素降解酶基因总多态位点比率为73.77%,纤维素降解酶基因总多态位点比率为68.97%。3种白腐菌的木质纤维素降解酶基因在种间均存在较高的遗传差异。因此,特定基因的TRAP分子标记可以用于木腐菌的遗传变异分析。