小龙虾肠道产木聚糖酶细菌的分离与鉴定

【背景】小龙虾肠道微生物是小龙虾降解纤维素和半纤维素的主要驱动力。【目的】研究肠道内细菌的相对丰度,为揭示肠道微生物在小龙虾纤维素降解过程中的作用提供理论支撑。【方法】采用纯培养法从小龙虾肠道筛选产木聚糖酶细菌,并且对小龙虾肠道细菌进行16S高通量测序。【结果】形态学和16SrRNA基因分子鉴定表明,筛选到的4株产木聚糖酶细菌均属于芽孢杆菌科芽孢杆菌属;结合进一步的生理生化特征鉴定,结果为:菌株Z-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株Z-4为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),菌株Z-29为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),菌株Z-30为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis);16S rRNA基因高通量测序结果表明:在属水平上,小龙虾肠道细菌主要是Candidatus Bacilloplasma、拟杆菌属、弧菌属、不动杆菌属、Dysgonomonas、Tyzzerella3、气单胞菌属和希瓦氏菌属细菌。【结论】小龙虾肠道内细菌资源丰富,且芽孢杆菌属细菌在木质纤维素降解过程中发挥一定功能。     

九龙江口沉积物TCBS(Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose)菌群的分布

【目的】调查九龙江流域对厦门海域潜在的病原菌"污染",为相关侵染性病害的预防和控制提供有价值的资料。【方法】通过TCBS(Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose)培养基从九龙江河口沉积物中分离到158株细菌,应用16S rRNA基因-RFLP(限制性酶切图谱多样性分析)及16S rRNA基因序列分析等方法对158株细菌进行分子鉴定。【结果】研究结果表明九龙江口沉积物中分布的TCBS菌群分别属于7个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)占28%,气单胞菌属(Aeromonas)占24%,假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)占19%,希瓦氏菌属(Shewanella)占13%,芽孢杆菌属(Bacillus)占11%,弧菌属(Vibrio)占4%,嗜冷杆菌属(Psychrobacter)占1%。不同站位TCBS菌群的组成及各菌群的相对差异明显,其中上游区域以非嗜盐或耐盐细菌为主,下游区域以嗜盐细菌和耐盐细菌为主,具有典型的河口细菌分布特征。盐度对各TCBS菌群的分布具有重要的影响。弧菌在整个河口区所占的比例不大(6%-19%)且集中在下游区域。【结论】九龙江口存在大量的条件致病菌,其中以气单胞菌属为代表的耐盐菌,对厦门海域存在陆源性污染的风险;绝大多数弧菌属于海洋土著细菌,正常情况下(非流行性弧菌病期间)非来源于九龙江冲淡水的直接污染。     

中国东海和南海海域可培养烃类降解细菌的筛选及功能

【背景】海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,其种类繁多而且功能多样,在驱动物质循环及能量流动等方面起着重要的作用。目前,海洋中烷烃化合物降解菌的分离筛选和降解功能研究已有文献报道;但是对海洋中尤其是我国东海和南海海域,具有降解芳香烃类化合物功能的菌株分离筛选及其多样性研究鲜有报道。【目的】分离筛选我国东海和南海海域具有烃类降解能力的可培养菌株,并对其降解功能和多样性进行初步研究。【方法】分别从东海和南海海底沉积物样品中筛选菌株,选择不同的烃类化合物为菌株筛选的唯一碳源,采用梯度稀释和平板划线法分离纯化得到单菌落,并利用相应烃类为唯一碳源进行生长验证获得该化合物降解菌。【结果】以肉桂酸、碱木素、十六烷等12种烃类化合物为唯一碳源,从样品中共分离到63株具有烃类化合物降解能力的菌株,分别属于3个门4个纲8个目10个属,主要为红球菌属(Rhodococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)。两大海域优势降解菌差别较大,其中东海沉积物降解菌株主要为不动杆菌属(Acinetobacter),而南海沉积物降解菌株主要为红球菌属(Rhodococcus)。【结论】我国东海和南海海域蕴藏着丰富的烃类化合物降解菌株资源,两大海域优势降解菌种类存在明显差异,这将为我国未来可能的海洋环境石油污染的微生物治理储备菌种资源。     

脊尾白虾肠道微生物菌群结构

【目的】研究海水池塘养殖条件下的脊尾白虾肠道微生物菌群组成及多样性。【方法】采用PCR-RFLP技术,以直接提取的脊尾白虾肠道细菌总DNA为模板进行16S rRNA 基因扩增,产物与T载体连接建立质粒文库,从RFLP建立的文库中筛选出不同细菌来源的克隆子,将测定的差异克隆子16S rRNA片段序列与GenBank数据库进行比对。【结果】从脊尾白虾肠道的菌群文库中共获得114个克隆子,Hae Ⅲ和Msp I双酶切得到11种差异克隆子;对差异克隆子测序后,其中8个差异序列与已知细菌具有较高的同源性,分别是假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobater)、冰冻小杆菌属(Frigoribacterium)、褐杆菌属(Phaeobacter)、弧菌属(Vibrio)、赤杆菌属(Erythrobacter)、气单胞菌属(Aeromonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和其他未培养细菌。【结论】初步揭示了脊尾白虾肠道微生物菌群结构的组成,为开发脊尾白虾专用微生态制剂提供基础资料。     

黄翅大白蚁后肠几丁质降解微生物的分离与鉴定

【目的】从培菌白蚁——黄翅大白蚁后肠微生物菌群中分离能降解几丁质的细菌。【方法】以胶体几丁质为唯一碳源,根据胶体几丁质水解透明圈的大小进行筛选。通过形态学、生理生化以及16SrRNA基因序列分析进行菌株鉴定。【结果】从黄翅大白蚁肠道中筛选到8株能够降解胶体几丁质的细菌,它们分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、指孢囊菌属(Dactylosporangium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)。8株菌均具有几丁质酶、β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶活性。【结论】从黄翅大白蚁后肠中获得8株能够降解胶体几丁质并具有其他碳水化合物降解酶活性的细菌,这一研究为了解白蚁肠道微生物协助白蚁消化食物机制提供了依据。     

基于16S rRNA高通量测序分析大泷六线鱼表皮粘液及肠道内容物微生物多样性

大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)是一种具有代表性的高价值冷水性鱼类。通过分析大泷六线鱼表皮粘液及肠道内容物微生物菌群特征,了解其微生物多样性及所携带的自身特有的潜在病原微生物情况。采集设施化车间养殖的大泷六线鱼,提取表皮粘液和肠道内容物基因组DNA,通过16S rRNA高通量测序技术和生物学分析方法,对不同样本的V3+V4区基因文库进行分析。结果表明,大泷六线鱼表皮粘液和肠道内容物样本拥有共同的OTUs为33个,且Venn图呈现了不同来源样本之间的相似性和差异性。Rank-abundance曲线显示了不同样本的均匀度和丰富度,测序数据合理、可信。Alpha指数平均值显示肠道内容物微生物丰富度较高,而表皮粘液微生物多样性较高;Beta多样性显示了不同来源样本间的异质性及同一来源样本间的相似性。从门水平上看,优势菌门均为蓝菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）;而属水平结果不同,肠道内容物样本中优势菌属包括Streptophyta、芽孢杆菌属（Bacillus）、杆菌属（Bacillaceae_unclassified）、气单胞菌属（Aeromonas）及弧菌属（Vibrio）,表皮粘液样本中优势菌属包括Streptophyta、气单胞菌属（Aeromonas）、杆菌属（Bacillaceae_unclassified）、香味菌属（Myriudes）、假单胞菌属（Gemmobacter）及弧菌属（Vibrio）。Heatmap热图结果提示,不同微生物菌群结构发挥出不同生物学功能,其中未分类杆菌属、气单胞菌属、弧菌属、假单胞菌属等条件性致病菌的存在均可能导致病害的发生。因此,揭示表皮粘液和肠道内容物样本中微生物的多样性及主要病原菌属的特征对大泷六线鱼健康养殖和疾病防控具有一定的指导意义。     

醉马草内生菌的分离、鉴定及杀虫效果

【目的】探明醉马草内生菌的种类,筛选对农作物虫害有毒杀作用的菌株。【方法】采用研磨法从健康醉马草植物的根、茎、叶和种子中进行菌种分离;通过对其形态、培养特征、生理生化及其他生物学特性的研究;16SrDNA及ITS序列的系统发育学分析进行鉴定;用玻片浸渍法和喷雾法筛选产杀虫活性物质菌株。【结果】获得细菌89株,分别属于枯草芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、叶杆菌属(Phyllobacterium)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonnas)、类芽孢杆菌(Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和不动杆菌属(Acinetobacter)8个属;真菌2株,分别属于麦角菌属(Claviceps)和毛壳菌属(Chaetomium)。经初筛及复筛,内生菌娄彻氏链霉菌Streptomyces rochei(GA)和黑麦麦角菌Claviceps purpurea(PF-2)发酵液粗提物对棉蚜虫(Aphis gossypii)致死率达85%以上。【结论】醉马草内生菌株PF-2和GA的粗提代谢物对棉蚜虫有明显的毒杀作用,为开发新的生物源农药提供了生物源物质。     

基于16S rRNA基因扩增子测序分析日本囊对虾肠道菌群结构与功能的特征

【背景】肠道菌群在对虾的生理活动中起关键作用。日本囊对虾是我国海水养殖虾类中的主要品种之一,迄今为止有关其肠道菌群结构与功能的研究还鲜有报道。【目的】利用高通量测序技术探究日本囊对虾肠道菌群的组成结构与功能作用,揭示虾体肠道菌群与外源菌群结构间的相关性。【方法】60 d的养殖周期结束后,分别采集日本囊对虾肠道样品(归为虾肠组,n=3)、养殖水体样品(归为水体组,n=3)和对虾饲料样品(归为饲料组,n=3),提取各样品总DNA进行16SrRNA基因扩增子测序,基于生物信息学方法分析与比较样品间的菌群结构特征,并使用PICRUSt软件预测日本囊对虾肠道菌群功能。【结果】3组样品测序共获得822 713条有效序列,抽平处理后可聚类为3 416个OTU。虾肠组样品中有28.49%、59.30%的OTU可以依次在水体组、饲料组样品中检测到。门水平上,虾肠组样品中的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和梭杆菌门(Fusobacteria)。水体组、饲料组与虾肠组样品中的优势菌门结构不尽相同,但均由变形菌门和拟杆菌门组成。属水平上,虾肠组样品中的优势菌属包括弧菌属(Vibrio)、另类弧菌属(Aliivibrio)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假黄棕杆菌属(Pseudofulvibacter)、科尔韦尔氏菌属(Colwellia)、小纺锤状菌属(Fusibacter)、发光杆菌属(Photobacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)以及弓形杆菌属(Arcobacter)。水体组和饲料组中检出的核心菌属结构与虾肠组相比有明显差异,其中海命菌属(Marivita)和假单胞菌属(Pseudomonas)分别为养殖水体及对虾饲料样品中的最优势菌属。PICRUSt预测结果显示,日本囊对虾肠道菌群的基因功能主要与新陈代谢类功能有关,包含氨基酸代谢、碳水化合物代谢与能量代谢等。【结论】日本囊对虾肠道菌群与其他种类对虾肠道菌群的结构间存在共性,其形成在一定程度上受到了外源菌群的干预,并在虾体的日常代谢活动中发挥了一定的作用。     

九香虫(椿象)体内可培养细菌的多样性分析

【目的】认识药用昆虫九香虫(Aspongopus chinesis Dallas)成虫体内可培养细菌资源多样性。【方法】运用纯培养法、反转录重复因子扩增(BOXA1R-PCR)分析技术、16S r RNA基因测序和系统发育分析对样品中可培养细菌进行多样性研究,测定了分离菌株的抗菌特性、吲哚乙酸(IAA)含量和产淀粉酶活性等指标。【结果】通过6种不同培养基共分离得到52株菌落特征不同的细菌菌株。基于菌落特征和BOXA1R-PCR图谱选取12株代表菌株用于16S r RNA基因序列测定。16S r RNA基因序列系统发育分析显示,52株菌株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)4个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。分离到的52株细菌有44株(占总分离菌株的84.6%)表现出对供试病原菌具有较好的抑制作用,高达94.2%的分离菌株能产IAA,有43株(占总分离菌株的82.7%)表现出淀粉酶活性。【结论】九香虫内细菌种群较为多样,具有潜在应用价值。     

来自光裸方格星虫产纤溶酶蜡状芽孢杆菌的鉴定

对广西北部湾光裸方格星虫中产纤溶酶菌株进行筛选和鉴定,结合脱脂乳平板与纤维蛋白板筛选出产纤溶酶菌株,并对其粗酶液的血栓溶解机制进行了体外初步研究。结果显示,从光裸方格星虫获得5株产纤溶酶菌株,其中GXUSP-1菌株纤溶酶粗酶活力(相当尿激酶酶活力单位)为303.2 U/mL,经初步鉴定该菌为蜡状芽孢杆菌属,属于海洋共生菌,该菌株粗酶液能通过直接和间接两种方式溶解血栓,且体外溶解血栓作用显著。GXUSP-1具有良好的潜在工业应用价值。     

石磺海牛共附生细菌的分离和活性菌株筛选

【目的】研究深圳大鹏半岛海域石磺海牛中可培养的共附生细菌的数量和种类,并对分离获得菌株的代谢产物进行活性筛选。【方法】通过R2A平板培养、分离纯化和16SrRNA测序,分析鉴定石磺海牛中5个部位可培养细菌;使用分离菌株的菌液及发酵液上清,测定对群体感应信号分子降解的活性和抗生物膜活性。【结果】从石磺海牛中共分离到215株细菌,归属于87个种,54个属,有16株菌疑似为新菌。分离获得的菌株分布于变形菌门(Proteobacteria,126株),拟杆菌门(Bacteroidetes,44株),厚壁菌门(Firmicutes,34株),放线菌门(Actinobacteria,10株)和浮霉菌门(Planctomycetes,1株)。石磺海牛卵中的细菌数量和种类最为多样。从分离的菌株中筛选出28株菌能够降解群体感应信号分子,8株菌具有抗生物膜活性。【结论】首次报道了海洋无脊椎动物石磺海牛中具有丰富多样的可培养细菌,包含潜在的新微生物和天然产物资源,为今后研究石磺海牛共附生微生物提供了研究基础和参考。     

白马雪山云南黄芪与灰毛康定黄芪根际微生物物种多样性及抗生物膜活性菌株筛选

【背景】细菌生物膜是造成病原菌耐药性增强和持续感染的主要因素,但目前尚无针对抗菌膜的特效药物。特境植物根际微生物可产生大量具有提高宿主免疫功能的活性成分,极具抗生物膜药源开发潜力。【目的】了解滇西北高寒特境白马雪山分布的云南黄芪与灰毛康定黄芪植物根际微生物的物种多样性,并对可培养菌株进行抑菌与抗生物膜活性筛选。【方法】采用宏基因组技术结合传统微生物培养方法,对采自我国云南迪庆藏族自治州德钦县白马雪山的云南黄芪与灰毛康定黄芪的根际微生物进行物种多样性研究,并通过“孔板法”测定其可培养菌株发酵液乙酸乙酯粗浸膏的抗菌、抗生物膜活性。【结果】宏基因组测序结果显示,云南黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门7纲8目8科9属10种,其中栖热菌属为优势菌群;灰毛康定黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门8纲10目11科14属15种,其中慢生根瘤菌属为优势菌群。通过纯培养共获得145株可培养菌株,包括112株细菌和33株真菌。其中,云南黄芪根际细菌59株,共计16属35种,优势属为假单胞菌属和链霉菌属;根际真菌19株,共计4属5种,优势属为曲霉属;灰毛康定黄芪根际细菌53株,归属于16属29种,优势属为芽孢杆菌属与寡养单胞菌属;根际真菌14株,归属于3属4种,优势属为曲霉属。从不同种水平上选择51株细菌和7株真菌为代表菌株进行抗生素药源评估,发现5株细菌及1株真菌发酵液的乙酸乙酯粗浸膏具有中等至较强的抗革兰阳性菌活性,而且其中4株具有抗MRSA生物膜活性,最终确定了链霉属放线菌Streptomyces fulvissimus KTA1和曲霉属真菌Aspergillus fumigatus YNF5为潜力活性菌株。【结论】首次报道了滇西北地区高寒特境黄芪属植物根际微生物具有较好的物种多样性,而且具有一定的抗生素药用资源开发潜力。本研究对滇西北高寒特境特色植物来源的微生物资源开发利用与保护具有重要的借鉴意义。     

马蜂肠道菌的分离鉴定及产消化酶功能菌株的筛选

【背景】马蜂(Vespa mandarinia Smith)可以防治多种田间害虫,还具有药用价值,其肠道菌群结构和功能还有待研究。【目的】获得马蜂肠道可培养细菌并筛选出具有产消化酶功能的菌株,为理解肠道菌对宿主的影响机理及功能菌株的利用提供科学依据和研究材料。【方法】采用传统细菌分离培养法获得马蜂肠道菌,结合形态学以及16S rRNA基因序列分析进行鉴定;利用水解圈法分别筛选产蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶菌株;通过测量水解圈D与菌落直径d的比值,比较不同细菌的产酶能力。【结果】在马蜂肠道中共分离出6属10种细菌,其中芽孢杆菌属5种,肠球菌属、葡萄球菌属、明串珠菌属、乳球菌属和不动杆菌属各1种。从获得的61个菌株中筛选出6个具有产消化酶功能的菌株。其中,苏云金芽孢杆菌V44具有产蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶4种消化酶的能力;粪肠球菌V6具有产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶3种消化酶的能力;蜡样芽孢杆菌V43具有产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶3种消化酶的能力;粪肠球菌V20、蜡样芽孢杆菌V19和维德曼氏芽孢杆菌V22均具有产蛋白酶的能力。【结论】马蜂肠道细菌资源较丰富,部分有产消化酶的功能,可帮助马蜂消化食物,对宿主健康有一定影响。本研究筛选的6个菌株都能产蛋白酶,其中菌株V43和V44分别具有最强产淀粉酶和脂肪酶的能力,是可进一步开发利用的肠道功能菌株资源。     

杜比亚蟑螂肠道菌的分离鉴定及产消化酶功能菌株的筛选

【背景】杜比亚蟑螂(Blaptica dubia)可用于活体饲料、化妆品和医药保健品的生产,其肠道菌的研究对杜比亚蟑螂的饲养和肠道菌资源的开发与利用都十分重要。【目的】揭示杜比亚蟑螂肠道可培养菌的种类,筛选具有产消化酶功能的菌株,为理解肠道菌对宿主的影响机理及功能菌株的利用提供科学依据和研究材料。【方法】采用体外培养法获得杜比亚蟑螂肠道菌,结合形态学和分子生物学方法进行鉴定;用水解圈法分别筛选产纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶菌株。【结果】在杜比亚蟑螂肠道中共分离出4属7种细菌,其中芽孢杆菌属(Bacillus)2种,沙雷氏菌属(Serratia)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)各2种,肠球菌属(Enterococcus)1种。从获得的20个菌株中筛选出10个具有产消化酶功能的菌株。其中,芽孢杆菌属的菌株D6、D12和D20具有产纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶4种消化酶的功能;沙雷氏菌属的菌株D3、D7、D9、D11和D15具有产纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶3种消化酶的能力;柠檬酸杆菌属的菌株D5具有产纤维素酶的功能;肠球菌属的菌株D17具有产蛋白酶的能力。【结论】杜比亚蟑螂肠道多种细菌具有产消化酶帮助降解大分子营养物质的功能,可通过协助食物消化影响宿主健康。菌株D12、D7和D11分别具有最强产纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶的能力,是可进一步开发利用的肠道功能菌株资源。     

不同降压过程对深海海水中可培养细菌群落组成的影响

【目的】控制不同的压力变化过程,比较对深海水样中可培养细菌组成的影响,探讨马里亚纳海沟深海水样中可培养细菌在不同降压处理过程下的丰度变化和群落组成。【方法】利用保压技术采集无污染、深度6001 m的深海水样后,模拟缓慢降压和快速降压过程,通过2216E培养基及2216E加氧化三甲胺(TMAO)富集培养基,对分离得到的可培养菌株进行16S rRNA基因测序分析和丰度检测。【结果】通过缓慢降压和快速降压处理后,深海海水样品中可培养细菌的丰度和群落组成差异较大。其中,在缓慢降压处理的样品中,平均丰度约为190 CFU/mL,且种群组成单一,以Bacillus属为主(占总菌落数的96%);而快速降压处理的样品中,平均丰度约为437 CFU/mL,主要分布在4个属中:Bacillus (占总菌落数的27.8%)、Achromobacter (24.4%)、Microbacterium (34.4%)和Pseudomonas (13.7%)。值得一提的是,添加TMAO后,2种降压过程处理的样品中,可培养细菌的平均丰度均没有明显提升,但样品中的可培养细菌种类明显提升,部分种属的丰度也发生了明显的变化。此外,一些种属仅在特定的压力和底物存在的条件下出现。【结论】不同的降压方式能够影响深海海水中可培养细菌的丰度和群落组成,添加TMAO的富集实验表明可以增加分离到的细菌的种类,为下一步的深入研究提供良好的研究基础。     

泸型酒窖泥中梭菌的分离及代谢产物分析

[目的] 分离窖泥中的梭菌微生物并对其代谢产物进行评估。[方法] 对窖泥中梭菌群落的16S rRNA基因进行高通量测序;利用高丰度的梭菌OTU序列在KOMODO数据库进行培养基的预测,定向分离窖泥中梭菌菌株;采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用仪对窖泥和代表性梭菌菌株的挥发性代谢产物进行检测。[结果] 利用KOMODO数据库预测的梭菌培养基共计筛选到31株梭菌微生物,分属于梭菌属的14个种;根据风味代谢特性,这些菌株主要分为两大类,一是C.carboxidivorans、C.sporogenes和C.tyrobutyricum等产酸为主的梭菌,二是C.beijerinckii、C.butyricum和C.sphenoides等产醇为主的梭菌。[结论] 利用测序序列预测培养基有助于从窖泥中分离获得丰富的梭菌菌株,其物种和代谢能力的多样性对解析白酒复杂风味形成机理奠定了一定的基础。     

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...     

益生菌Lactobacillus paracasei subsp.paracasei Zhang对海南地区部分青年人肠道菌群的影响

【目的】以海南地区征集的29名健康青年志愿者为研究对象,分析该地区青年人肠道菌群多样性,并探究益生菌Lactobacillus paracasei subsp. paracasei Zhang (LCZ)对其肠道菌群的影响。【方法】29名健康青年志愿者每日补充2 g益生菌LCZ (0.5×10~(10)CFU/g),为期14 d。采集摄入益生菌LCZ第0、14、28天的志愿者粪便样品,采用Pac Bio SMRT测序技术基于16S rRNA基因全长测序分析志愿者粪便微生物组成和结构,评估益生菌LCZ对其肠道菌群的影响。【结果】在门水平上,Firmicutes (54.46%)和Bacteroidetes (33.79%)在志愿者粪便微生物中含量最高;在属水平上,Bacteroides (23.13%)的相对含量最高;在种水平上,优势菌种为Faecalibacterium prausnitzii (9.72%)、Eubacterium rectale (7.00%)和Prevotella copri (6.07%)等。摄入益生菌LCZ 14 d后,肠道中的优势菌属变化不显著,低丰度菌属如Oscillospira和Parabacteroides等显著增加,Aeromonas和Fusicatenibacter等显著减少(P0.05)。此外根据志愿者粪便中Lactobacillus含量的变化情况,将所有志愿者分为两组。其中一组志愿者在摄入LCZ后粪便中Lactobacillus菌属相对含量显著增加,同时该组志愿者肠道中其他菌种如Butyricicoccus pullicaecorum、Lactococcus raffinolactis和Parabacteroides distasoni亦显著增加;而另一组志愿者,Lactobacillus及上述菌种均未发生显著变化。【结论】连续2周摄入益生菌LCZ对志愿者肠道菌群中优势菌属的相对丰度影响不显著,但对低丰度菌属的相对丰度影响显著。     

两种象甲幼虫肠道微生物组成及对高单宁食物的适应

【目的】象甲是栎属植物橡子中主要的寄生昆虫,但其适应高单宁食物(橡子)的肠道微生物基础尚待揭示。本研究分析了蒙古栎和辽东栎橡子中两种柞栎象(Curculio arakawai和C.dentipes)幼虫的肠道菌群结构和多样性,试图阐明柞栎象幼虫适应高单宁食物的肠道微生物基础。【方法】分别提取蒙古栎和辽东栎橡子中象甲幼虫各50头的肠道DNA,利用Illumina MiSeq技术对肠道菌群的V3–V4区序列进行16S rRNA测序,统计样品操作分类单元(OTU)数量,分析物种组成丰度、α多样性和β多样性。【结果】结果表明,可用于物种分类的OTU分别有2054和2308个,C. arakawai和C. dentipes共有的OUT 481个。在两种柞栎象C. arakawai和C. dentipes肠道菌群中,共注释到的主要分类阶元有27个门、145个科和274个属。变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)在两种象甲肠道菌群中占优势;假单胞菌属Pseudomonas(63.8%)、沙雷氏菌属Serratia(6%)和不动杆菌属Acinetobacter (5.2%)是C. arakawai肠道中的主要类群,而沙雷氏菌属Serratia (32%)、拉恩菌属Rahnella(24.2%)、气单胞菌属Aeromonas(6.8%)和立克次体属Rickettsia(6.6%)在C.dentipes肠道菌群中占主导优势。C. arakawai和C. dentipes肠道菌群α多样性无显著差异,β多样性则差异显著。具有单宁酶活性的肠道细菌,如粘质沙雷菌Serratia marcescens、乳球菌Lactococcus lactis、假单胞菌Pseudomonas spp.在C. arakawai和C. dentipes之间差异不显著。【结论】寄生在蒙古栎和辽东栎橡子中的C. arakawai和C.dentipes肠道菌群组成迥异,这可能与遗传因素和食物特点有关。具有单宁酶活性的粘质沙雷氏菌Serratia marcescens和乳球菌Lactococcus lactis等菌类可能是两种象甲幼虫适应高单宁食物的肠道微生物基础。     

基于宏基因组测序技术揭示大泷六线鱼肠道微生物特征北大核心

对大泷六线鱼不同生长期肠道微生物进行分析。【目的】基于宏基因组学技术揭示其肠道微生物变化特征及其与营养的联系。【方法】对大泷六线鱼仔鱼、稚鱼和幼鱼肠道微生物样本进行HiSeq高通量测序,分析菌群结构,比较微生物群落的多样性,探究生长过程中肠道微生物的相互演替及功能关系。【结果】门水平上,鱼肠道微生物在生长过程中优势菌门变形菌门(Proteobacteria)递减,而厚壁菌门(Firmcutes)递增;属水平上,仔鱼期的弧菌属(Vibrio)(37.8%)、稚鱼期的发光杆菌属(Photobacterium)(77.8%)、幼鱼期的乳酸菌属(Lactococcus)(42.5%)占优势,微生物群落组成发生显著变化;且仔鱼期的多样性高,幼鱼期的丰富度高;物种差异也呈现着与生长特征的相关性,幼鱼期差异标志物是厚壁菌门、芽孢杆菌纲(Bacilli)、乳酸杆菌目(Lactobacillales)、链球菌科(Streptococcaceae)、乳球菌属(Lactococcus)和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis);稚鱼期差异标志物是发光菌属、托鲁尼发光菌(Photobacterium toruni);仔鱼期差异标志物是Phaeobacter inhibens、Colwellia aestuarii和Colwellia polaris等。宏基因组功能水平分析显示,KEGG数据统计代谢功能占优势,随生长呈现递增趋势,鱼肠道微生物群在碳水化合物代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、能量代谢,以及辅助因子和维生素代谢中起着重要作用;从蛋白注释功能上也呈现了类似的结果,碳水化合物代谢(3350)和氨基酸代谢(2424)占代谢通路主要组成部分。功能差异分析表明,随着生长变化,微生物功能逐渐适应机体和环境需求,稚鱼期差异主要体现在能量代谢和糖降解功能;仔鱼期差异显著的是细胞的生长、死亡和凋亡功能,主要体现在光合作用方面;幼鱼期主要体现是二级代谢物的生物合成,其次是糖酵解和糖异生等碳水化合物代谢等。【结论】大泷六线鱼仔、稚、幼不同生长期肠道微生物结构存在显著差异,生长发育改变肠道微生物菌群的功能,采用差异物种和差异功能综合判定生长所需的营养,有助于提高养殖效益,为绿色健康生态养殖提供理论基础。