基于高通量测序分析豆粕发酵过程中细菌群落结构及多样性

为分析豆粕发酵过程中各阶段的细菌群落结构及多样性,利用MiSeq高通量测序技术检测2批发酵豆粕中细菌的16SrRNA基因V3-V4高变区序列,比较发酵0、24、48h时细菌群落的差异。结果显示:在属水平上,发酵豆粕中的主要优势菌属(≥1.0%)为芽胞杆菌属(Bacillus)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)、乳酸片球菌属(Pediococcus);随发酵进行芽胞杆菌属相对丰度逐渐降低,乳杆菌属相对丰度先升高后趋于稳定;2批豆粕在整个发酵过程中细菌群落结构变化相似,发酵后期细菌群落结构均趋于稳定;结果表明豆粕发酵过程中微生物群落结构变化是相对稳定的。     

基于高通量测序技术分析菌草酒发酵过程中的真菌群落变化

【目的】菌草酒是采用菌草为原料酿造的白酒,了解菌草酒不同发酵时期的真菌群落演变规律和优势真菌群落,为建立菌草酒微生物信息数据库、探究菌草酒的发酵机理、提升菌草酒的品质提供理论基础和科学依据。【方法】采用 Illumina MiSeq 高通量测序技术对菌草酒酿造过程中不同发酵时期的酒醅样本进行测序分析,揭示菌草酒发酵过程中真菌群落的分布和演替规律。【结果】在菌草酒发酵过程中,真菌群落的分布在不同发酵时期不断调整和平衡,共注释到 8 个门、22 个纲、50 个目、110 个科、243 个属。在门水平上分析,优势真菌门包括子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,平均相对丰度分别为 92.32%、4.88%和 1.34%,其中子囊菌门是整个发酵过程中的核心优势菌门。在属水平上分析,优势真菌属包括未分类属、酵母属（Saccharomyces）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、木耳属（Auricularia）、被孢霉属（Mortierella）和镰刀菌属（Fusarium）,平均相对丰度分别为 45.53%、35.11%、2.72%、2.06%、1.60%、1.25% 和 1.00%,其中未分类属和酵母属在发酵过程中发挥重要作用。主成分分析（Principal component analysis,PCA）结果显示,发酵前和发酵后样本真菌群落的遗传距离均较远。【结论】菌草酒酿造过程不同发酵时期的酒醅中真菌群落的组成和多样性存在较大差异,而发酵前和发酵后的群落结构差异最为显著。     

基于高通量测序的橡胶林土壤真菌多样性及群落组成分析

[目的]分析不同林龄橡胶林中土壤真菌的多样性及群落组成,为橡胶林土壤生态系统的健康发展和可持续利用提供参考依据.[方法]采用高通量测序技术测定海南大丰农场不同林龄(5、10、13、18、25和30年生)橡胶林中土壤真菌的ITS序列,观测真菌多样性和群落组成随种植年限的变化情况,并分析其与土壤环境因子的关系.[结果]从6个林龄橡胶林的18份土壤样本中获得563658条ITS序列,在97%序列相似性基础上可划分为10943个可操作分类单元(OTU).真菌群落的丰富度指数(Ace和Chao1)以25年生橡胶林最低,而多样性指数(Shannon-wienner和Simp-son)在不同林龄橡胶林间差异不明显.Ascomycota(子囊菌门)、Zygomycota(接合菌门)和Basidiomycota(担子菌门)是海南大丰农场橡胶林土壤真菌的主要优势类群;不同林龄橡胶林间的真菌群落组成差异主要体现在Zygomycota、Basidiomycota、Glomeromycota(球囊菌门)和Rozellomycota类群相对丰度的不同.冗余分析(RDA)结果表明,橡胶林的土壤真菌多样性与土壤养分含量(尤其是钾元素含量)密切相关.[结论]高通量测序技术测定的不同林龄橡胶林间土壤真菌群落多样性无明显差异,而真菌群落丰度以25年生橡胶林最低,5、10、13、18和30年生橡胶林间差异不明显;真菌群落组成的优势类群为子囊菌门、接合菌门和担子菌门;土壤养分含量(尤其是钾元素含量)是影响橡胶林土壤真菌多样性的重要因素.     

基于高通量测序的龙胆草根际土壤真菌群落结构分析

为了探究药用植物种植年限对土壤根际真菌多样性的影响和根际群落结构的差异,从根系与土壤微生物关系角度为药用植物的生产实践提供理论基础,采用Illumina Miseq测序平台分析不同种植年限龙胆草根际土壤的真菌群落.结果表明,测序获得的1541个OUT分属于11门28纲59目109科173属.与未种植龙胆草的土壤相比,龙...     

基于高通量测序的魔芋根际土壤真菌多样性分析

【目的】探究不同地区魔芋根际土壤真菌群落多样性情况。【方法】通过Illumina Miseq高通量测序技术对昆明、南平、南阳地区魔芋根际土壤真菌群落的多样性进行高通量测序和比较分析。【结果】测序共获得3770个OTUs,平均长度231 bp,南阳地区样品的香农指数较高,辛普森指数较低,说明该样品的真菌群落多样性较高,南阳地区样品的Chao1指数和ACE指数均高于其他两地区样品,说明南阳地区样品真菌群落丰富度较高。昆明地区样品真菌群落在属水平上共有13个真菌优势菌属,主要包含被孢霉属(Mortierella)20.13%、赤霉属(Gibberella)6.07%、截盘多孢霉属(Truncatella)3.91%、镰刀霉属(Fusarium)3.245%等。南平地区样品真菌群落在属水平上共有22个真菌优势菌属,主要包含赤霉属(Gibberella)17.77%、亡革菌属(Thanatephorus)7.79%、隐囊菌属(Aphanoascus)4.22%、节担菌属(Wallemia)3.96%等。南阳地区样品真菌群落在属水平上共有25个真菌优势菌属,主要包含Paraboeremia属6.4...     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3~V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(1%),海水首要优势门为变形菌门(46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(40%)和芽孢杆菌属(10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

高通量测序揭示铀污染对土壤真菌群落结构的影响

为考察铀污染对土壤真菌群落结构的影响,通过室内实验模拟不同浓度(2、5、10、20、50、100 mg·kg~(-1))铀污染土壤环境,以未处理土样作为空白对照。结合Illumina Mi Seq高通量测序技术和生物信息学分析方法,测定了不同浓度铀处理下土壤真菌的多样性及群落结构。研究结果表明,铀处理对真菌多样性有重要影响,铀浓度为20 mg·kg~(-1)时,真菌多样性最低。在门水平上,主要以Zygomycota为主,其所占比例为33.46%~73.36%;在属水平上,主要以Mortierella为主,其所占比例为33.46%~73.30%。主成分分析结果表明,土壤受到铀胁迫后,其真菌群落结构与对照组有明显差异。利用相关性分析得到10种对铀具有耐性的真菌,分别是Pseudeurotium、Glomus和Cylindrocarpon等。该研究结果可为评估和修复铀污染生态环境提供理论依据。     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3^V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(>69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(>1%),海水首要优势门为变形菌门(>46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(>1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(>40%)和芽孢杆菌属(>10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(>3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(>2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

基于高通量测序的淮山根际土壤真菌多样性分析

[目的]分析不同种植方式下淮山根际土壤的真菌群落结构,为利用微生物多样性指导淮山科学种植提供参考依据.[方法]以淮山品种桂淮2号为试验材料,设定向结薯栽培(DX)和袋料种植(DL)方式两个处理,采用高通量测序(High-throughput se-quencing)技术在门、纲、目和属水平上分析其根际土壤的真菌群落结构...     

基于GSS高通量测序技术的怀山药根、茎中内生真菌群落多样性分析

采用GSS高通量测序技术分别测定怀山药根和茎中内生真菌的内转录间隔区ITS序列,将真菌归类到种或亚种水平。用Qiime和Mothur等软件分析样品的序列数目和操作单元数量,进而分析物种的丰度和Alpha多样性。本试验从怀山药根和茎分别获得的有效序列数为64 774条和273 930条;根、茎OTU数分别为268、308。其中根部内生真菌含5门,14纲,36目,65科,92属,109种;茎部内生真菌包含4门,14纲,38目,66科,95属,112种。结果表明,怀山药根、茎中内生真菌非常丰富,且茎中内生真菌多样性程度略高于根。根的优势菌群为葡萄孢盘菌属(Botryotinia),茎的优势菌群为链格孢属(Alternaria)。     

发酵温度和时间对豆粕发酵品质的影响

使用饲用豆粕进行发酵试验,研究发酵温度和时间对豆粕发酵品质的影响。发酵温度为25,30,35,40℃,发酵时间为0,24,36,48,60,72,84,96 h,并对温度和时间的互作效应进行分析。结果表明,与未发酵豆粕相比,发酵温度和时间对发酵豆粕pH、粗蛋白含量和酸结合力均会产生显著或极显著影响（P〈0.05或P〈0.01）,且温度和时间存在交互作用。发酵的适宜温度和时间分别是35℃和72 h,其粗蛋白含量最高,为54.22%,较未发酵豆粕提高8.65%（P〈0.01）,pH和酸结合力显著低于未发酵豆粕（P〈0.05）。     

喀斯特峰丛洼地不同森林类型土壤真菌群落结构及影响因素

土壤真菌是生态系统物质循环和能量流动的重要推动者。为探明西南喀斯特峰丛洼地不同森林类型土壤真菌群落结构及影响因素,选择了三个典型森林（灌木林、次生林、原生林）的土壤样品进行真菌ITS高通量测序。结果表明,灌木林和原生林土壤理化性质最为接近,养分含量较高。33个土壤样品中共获得2 013 410条有效序列,9677个OTUs,分属于18个门、59个纲及946个属。三类森林土壤真菌均由子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、未分类真菌（unclassified Fungi）、被孢霉门（Mortierellomycota）和罗兹菌门（Rozellomycota）组成,其中,子囊菌门和担子菌门是三类森林土壤真菌的优势菌门,所占比例近80%。原生林和灌木林α多样性最高,具有最为接近的真菌群落组成和结构。LEfSe分析表明,各森林关键优势真菌类群各不相同,灌木林中的差异种有粪壳菌纲（Sordariomycetes）,散囊菌（Eurotiomycetes、Eurotiales）,丛赤壳科（Nectriaceae）;次生林的差异种主要是伞菌纲（Agaricomycetes）和古根菌纲（Archaeorhizomycetes）;而未分类的伞菌目（unclassified Agaricales）和丝盖伞菌（Inocybaceae、Inocybe）则在原生林起关键作用。相关分析发现土壤真菌与土壤理化因子显著相关且关系十分密切,冗余分析进一步表明土壤的交换性钙离子、镁离子、全钾、温度对真菌群落的分布作用较大,是影响喀斯特森林土壤真菌群落结构和分布的主导因子。     

烤后健康烟叶和霉烂烟叶真菌群落结构分析

为了解烤后健康烟叶和霉烂烟叶真菌群落多样性,采用Illumina MiSeq测序平台对烤后健康与霉烂烟叶样品上真菌群落的ITS1-ITS2区域PCR扩增片段进行测序并分析。健康烟叶组(MJ)和霉烂烟叶组(MB)2类样品真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)等6个门25纲58目187科260个属的394个真菌分类单元(OTUs)。在属水平上,健康烟叶组(MJ)优势真菌为链格孢属(Alternaria),其次为曲霉属(Aspergillus)、新凸轮孢菌属(Neocamarosporium)、赤霉属(Gibberella)、支顶孢属(Acremonium);霉烂烟叶组(MB)优势真菌为曲霉属(Aspergillus),其次为青霉属(Penicillium)和根霉属(Rhizopus)。Alpha指数表明,健康烟叶组(MJ)真菌群落丰富度与多样性均高于霉烂烟叶组(MB)。71.06%的OTUs归属于8个功能类群,其中腐生菌是主要功能类群,研究结果揭示了烤后健康烟叶和霉烂烟叶真菌群落结构,为制定相应的防治方案提供参考...     

黄河三角洲盐碱地土壤真菌多样性及其与土壤理化性质的关系

采用454高通量测序(454 high throughput sequencing)分析方法,研究不同覆被(光板地和柽柳群落以及白茅群落)类型下土壤真菌组成、多样性及与理化性质的关系。该研究共获得5门174属真菌,不同土样中真菌种类和多样性有所不同,其中,白茅群落真菌的种类较多,尤其是HZ3A(白茅0~20 cm)中真菌属数量最多,其真菌属分别是HZ1A(光板地0~20 cm)、HZ1B(光板地20~40 cm)、HZ2A(柽柳0~20 cm)、HZ2B(柽柳20~40 cm)、HZ3B(白茅20~40 cm)的2.23、1.74、1.24、2.18和1.38倍。此外,白茅群落真菌多样性高于柽柳群落和光板地。碱解氮对土壤真菌多样性和分布的影响最大,其与Knufia、旋孢腔菌属(Cochliobolus)、毛霉属(Mucor)、马拉色氏霉菌属(Malassezia)的相对丰度呈负相关,与其余真菌属的相对丰度呈正相关。     

发酵温度和水分对豆粕发酵品质的影响

使用饲用豆粕进行发酵试验,测定温度和水分对豆粕发酵品质的影响.设置发酵温度为25℃,35℃和45℃,水分含量依次为25%、30%和35%进行测定.结果表明,温度和水分对发酵豆粕品质的影响存在交互作用.发酵豆粕的pH、系酸力均显著低于未发酵豆粕(P<0.05);温度为35℃,水分为30%条件下的发酵豆粕粗蛋白含量最高,显著高于未发酵豆粕和其他组合(P<0.05),pH、系酸力较低,可作为豆粕发酵的适宜温度和水分.     

春夏季节东湖不同富营养化区域水体细菌群落的动态变化

采用高通量测序技术,对东湖2个不同富营养化区域(官桥湖区和海洋世界区,简称H区和L区)在春夏季节水体细菌群落的动态变化进行了研究。结果表明:H区和L区细菌的群落结构相似,放线菌门(Actinobacteria)占优势,其次为蓝藻门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)。2个区域细菌的相对丰度随时间的变化出现差异,在门水平上,H区的蓝藻门(10.2%~33.7%)与放线菌门(15.4%~53.1%)波动较大,且两者呈显著负相关,L区则相对稳定;在纲水平上,H区波动明显的是放线菌纲(Actinobacteria)、集球藻亚纲(Synechococcophycideae)、颤藻亚纲(Oscillatoriophycideae)和Chloroplast,L区出现波动的是颤藻亚纲和Chloroplast。L区的多样性指数高于H区。通过RDA分析发现,pH值、水温、溶解氧与2个区域的细菌群落有较强的负相关关系,氮磷比和总磷分别与H区和L区的细菌群落有较强的正相关关系。     

Spore production in the solid-state fermentation of stevia residue by Trichoderma guizhouense and its effects on corn growth

Trichoderma is an important and widely used plant growth-promoting fungus(PGPF). In this study, stevia residue amended with amino acids hydrolyzed from animal carcasses was used for the production of Trichoderma guizhouense NJAU 4742 by solid-state fermentation, and then its potential to promote corn plant growth was evaluated in combination with chemical fertilizer(CF) or organic fertilizer(OF). The highest spore number of 7×10~9 CFU g~(–1) fresh weight was obtained under the following optimal parameters: material ratio of 50%(stevia residue:rice bran=1:1), pH value of 3.0(amended with 6.67% amino acids), initial moisture content of 60%, inoculum size of 10%, material thickness of 3 cm and an incubation time of 4 days. The aboveground corn plant biomass obtained with T. guizhouense applied alone and with CF treatments were slightly higher than those of no fertilizer control and CF treatments, respectively. However, T. guizhouense applied with OF significantly(P0.05) increased aboveground biomass compared to OF and yielded the highest aboveground biomass among all the treatments. Moreover, T. guizhouense applications primarily influenced the fungal bulk soil community composition, among which three OTUs(OTU_2 and OTU_9 classified as Chaetomium, and OTU_4 classified as Trichoderma) were stimulated in both bulk and rhizosphere soil. Notably, a specific OTU_3(Phymatotrichopsis) was only stimulated by T. guizhouense applied with OF, possibly leading to high soil productivity. These results show that it is feasible to employ stevia residue in the eco-friendly fermentation of T. guizhouense, which is strongly suggested for enhancing OF applications.     

黔中地区马尾松杜鹃群落杜鹃根围真菌多样性

选取黔中地区的贵阳市乌当区百宜乡(WD)、花溪区孟关(MG)和贵州省黔南龙里县龙架山森林公园(LL)3个地区的马尾松-杜鹃群落为研究对象,采集杜鹃根围土壤进行高通量测序,分析物种多样性,并通过数量生态学原理分析植物群落物种α多样性及土壤养分对真菌群落的影响.结果表明:从杜鹃的根围土壤中获得有效序列505 444条,隶属于9门23纲84目169科296属真菌(3 435 OTU),其中LL有真菌9门19纲53目90科127属(495 OTU)、 WD有8门21纲78目150科246属(1 076 OTU)、 MG有6门17纲55目99科129属(522 OTU).菌群α多样性分析显示, Chao1,ACE,Shannon指数均表现为WD大于MG和LL.菌群群落结构受生境植物多样性、土壤养分的综合作用,土壤有机质、 pH值以及速效磷、速效氮、全氮含量较大程度解释了真菌对土壤养分变化的响应.     

不同栽培模式对辣椒根际连作土壤微生物区系和酶活性的影响

目的揭示玉米大豆间作体系种间互作下根际微生物群落功能和结构的变化。方法通过玉米间作大豆田间小区试验,采用BIOLOG和高通量测序技术对玉米抽雄期(大豆花荚期)的根际微生物群落进行功能和结构解析。结果(1) 大豆根际微生物群落碳源代谢功能多样性高于玉米。与各自单作相比,间作玉米Shannon指数显著提高3.5% (P<0.05),Simpson指数显著降低13.1% (P<0.05);间作大豆Simpson指数显著提高7.8% (P<0.05),具有趋同性。(2) 与单作相比,玉米大豆间作体系中玉米根际可检测细菌总量显著增加 (P<0.05),大豆根际可检测细菌总量呈降低趋势 (P>0.05);物种多样性和遗传多样性变化不显著 (P>0.05);玉米和大豆的根际细菌群落均出现新种属,菌种组成趋同与变异共存。(3) 与单作相比,玉米大豆间作体系中根际装甲菌门 (Armatimonadetes) 的相对丰度显著增加 (P<0.05),其余优势类群无显著差异 (P>0.05)。受玉米大豆互作影响,酸杆菌门 (Acidobacteria) 的相对丰度由差异不显著 (P>0.05) 变为显著 (P<0.05),芽单胞菌门 (Gemmatimonadetes)、芽单胞菌属 (Gemmatimonas)、Gaiella、纤线杆菌属(Ktedonobacter) 和罗河杆菌属(Rhodanobacter) 的相对丰度则由差异显著 (P<0.05) 变为不显著 (P>0.05)。结论玉米间作大豆改变玉米和大豆的根际微生物群落功能和结构,趋同与趋异共存,以趋同性为主。