不同种植地胆木根际的细菌群落结构和多样性

为探明胆木根际主要细菌的群落结构和多样性,明确细菌群落的结构和多样性与土壤理化性质的相关关系,为后续开展不同种植区胆木促生根际细菌的分离筛选工作和为不同立地条件下胆木的质量评价奠定基础。采用高通量测序技术对5个种植区 15 份胆木的根际土壤样品进行分析,采用Excel、DPS和SPSS 20.0软件对数据进行多重比较和相关性分析。结果表明:15 份土壤样品平均序列长度为414～418 bp,样品DM4、DM7、DM10、DM12和DM14的平均细菌分类操作单元个数分别为1 084、1 012、1 109、870和997,获得1 223个细菌分类操作单元;从对样品的群落结构分析可知,优势细菌门为Rokubacteria、WPS-2、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes)、浮霉菌门（Planctomycetes)、厚壁菌门（Firmicutes)、疣微菌门（Verrucomicrobia)、绿弯菌门（Chloroflexi)、放线菌门（Actinobacteria)、变形菌门（Proteobacteria)、酸杆菌门（Acidobacteria）等10个门。优势菌属为孢杆菌属（Bacillus）、酸杆菌属（Acidobacter)、链霉菌属（Streptomyces)、伯克氏菌属（Burkholderia)、Gammaproteobacteria、酸热菌属（Acidothermus),以及未确定的菌属uncultured_bacterium_Subgroup_2 、Candidatus_Udaeobacter、Candidatus_Koribacter 和AD3;从对样品的细菌多样性分析可知,五指山的样品在物种丰度和多样性上均高于琼中县的样品;从对样品的相关性分析可知,土壤理化性质与优势菌门相关,如有机质、速效钾、有效磷和碱解氮与厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）呈显著负相关,与浮霉菌门（Planctomycetes）呈显著正相关;湿度、有机质和速效钾对细菌物种丰度以及细菌多样性呈显著正相关,温度和pH值呈显著负相关。五指山和琼中种植区胆木的主要群落结构组成大体上一致,但所占丰度比不一样;细菌的群落丰度和细菌多样性具有差异,说明细菌群落丰度和细菌多样性与不同种植区相关,且五指山样品的细菌群落丰度和细菌多样性均高于琼中地区;土壤理化性质对根际细菌的主要菌门、细菌群落丰度和细菌多样性有影响。     

香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构差异对比分析

【目的】研究云南香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构组成差异,探索香蕉枯萎病发生的微生态机制,优化根际土壤微生物群落结构为其后续生态防控提供新策略。【方法】在云南香蕉枯萎病发生的蕉园,分别采集发病和健康植株的根际土壤,利用高通量测序技术研究细菌群落多样性、结构和组成的差异。【结果】香蕉植株根际土壤细菌多样性存在显著性差异,香蕉枯萎病植株的土壤细菌群落多样性高于健康植株。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)等4个菌门是香蕉植株根际土壤中的优势门菌群。2种类型香蕉植株根际土壤中有厚壁菌门(Firmicutes)、棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等5个门菌群差异显著。其中,厚壁菌门(Firmicutes)丰度健康植株较发病植株高,棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度发病植株较健康植株高。属水平上,健康植株的优势属依次为芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);发病植株的优势属依次为:芽胞杆菌属(Bacillus)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和朱氏杆菌(Chujaibacter);芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和土壤链霉菌属(Streptomyces)等5个菌属在2种类型香蕉植株根际土壤中差异显著,其中,芽胞杆菌属、朱氏杆菌属和土壤链霉菌属的丰度健康植株明显高于枯萎病植株。【结论】香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构在一定程度上具有同源性,但部分菌群在2种类型植株根际土壤中的组成丰度有显著差异;差异菌群的功能多样性及与香蕉枯萎病病原菌的互作关系尚待明确。     

桑叶叶际和家蚕肠道细菌群落结构及功能分析

家蚕是我国重要的经济昆虫,主要以桑叶为食,了解家蚕肠道及所食桑叶叶际微生物对减少家蚕病害具有重要意义。以5龄第3天的家蚕幼虫和所食桑叶为研究对象,利用高通量测序技术对家蚕肠道和叶际细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行测序分析。结果表明：桑叶叶际和家蚕肠道各部位细菌的多样性指数（Shannon指数和Simpson指数）无显著差异（P > 0.05）;NMDS分析显示桑叶叶际细菌与家蚕肠道细菌各自聚类,家蚕肠道各部分的细菌菌群无显著差异。桑叶叶际和家蚕肠道中共注释到的主要分类阶元有29 个门、268 个属：前4个优势门为变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteria）;芽孢杆菌属Bacillus为桑叶叶际细菌的最优势属,泛菌属Pantoea为家蚕前肠细菌的最优势属,鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas为家蚕中肠和后肠细菌的最优势属。通过功能预测可知,消化系统、免疫系统、能量代谢、代谢性疾病和传染性疾病在家蚕的前肠、中肠中占比较高,氨基酸代谢、碳水化合物代谢、神经退行性疾病、免疫系统疾病、脂类代谢、其他氨基酸代谢、心血管疾病和核苷酸代谢在家蚕的后肠中占比较高。家蚕肠道细菌群落与叶际细菌群落前4个优势菌门一致;家蚕肠道的前肠和中肠功能菌群相似,与后肠差异较大。     

屎肠球菌对哺乳期仔猪结肠微生物群落 优势门属的影响

[目的]分析屎肠球菌(Enterococcus faecium)活菌对哺乳期仔猪结肠微生物群落优势门属的持续影响,为揭示益生菌调节仔猪肠道健康的作用机制及人为调控仔猪肠道微生物以促进其健康提供参考依据.[方法]给健康新生仔猪灌服无菌脱脂乳(对照组)或屎肠球菌制剂(益生菌组),持续灌服6 d,分别采集7和21日龄仔猪结肠内容物,提取总细菌DNA后进行PCR扩增,采用Illumina MiSeq高通量测序技术检测16S rRNA序列的V3~V4可变区,分析肠道微生物群落α多样性及其在门和属分类水平上的结构特点.[结果]给新生仔猪灌服屎肠球菌并不影响7和21日龄仔猪结肠微生物群落α多样性.与对照组相比,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落优势门的相对丰度无显著变化(P>0.05,下同),21日龄仔猪拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度也无显著差异,但变形杆菌门(Proteobacteria)相对丰度呈显著增加趋势(P<0.05,下同);在属水平上,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落中相对丰度变化明显的优势属均隶属于拟杆菌门,其中,普雷沃氏菌属(Prevotella)相对丰度显著增加,而拟杆菌属(Bacte-roides)相对丰度极显著减少(P<0.01,下同),丁酸单胞菌属(Butyricimonas)相对丰度显著减少;21日龄仔猪结肠微生物群落中66.67%优势属的相对丰度呈减少趋势,其中以厚壁菌门4个属的变化尤其明显,即巨型球菌属(Megasphaera)相对丰度极显著减少,乳杆菌属(Lactobacillus)、产琥珀酸菌属(Succiniclasticum)和粪杆菌属(Faecalibacterium)相对丰度显著减少.[结论]新生仔猪口服屎肠球菌能对其结肠微生物群落优势门或属组成产生持续影响,表现为促进有益于结肠健康菌属的生长,而抑制具有潜在致病性菌属的增殖,为今后定向研究调控仔猪肠道健康的肠道共生微生物提供明确范围.     

抗虫辣椒BLTY品系对斜纹夜蛾肠道细菌多样性的影响

【目的】BLTY品系辣椒叶片对1～3龄斜纹夜蛾幼虫有较强的胃毒性,本研究旨在进一步探明这种胃毒性与肠道细菌群落结构及多样性的相关性。【方法】利用Illumination HiSeq技术对斜纹夜蛾3龄幼虫取食BLTY品系辣椒叶片、FXBX辣椒叶片(无毒性)及人工饲料后肠道细菌16S rRNA的特异性区域进行测序,应用Usearch和R语言软件分析其肠道细菌群落结构、物种丰度及多样性的差异。【结果】厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为不同处理下斜纹夜蛾3龄幼虫肠道细菌的共有优势菌门。相较于取食无毒性的FXBX辣椒叶片和人工饲料,取食BLTY品系辣椒叶片的肠道菌群Alpha多样性指数显著上升,菌群组成和结构差异显著。在门水平上,变形菌门、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度升高;在属水平上,有益菌肠球菌属(Enterococcus)相对丰度降低,而致病菌沙门氏菌属(Salmonella)、布鲁氏菌属(Brucella)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)相对丰度显著升高。KEGG代谢差异...     

云南不同地理种群草地贪夜蛾肠道可培养细菌多样性分析

【目的】明确云南不同地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌群落组成及种群间的差异,为草地贪夜蛾肠道细菌多样性及其生物学功能研究提供科学依据,并为解析草地贪夜蛾的环境适应机理打下基础。【方法】采用分离培养法对云南省普洱市澜沧、保山市隆阳、昆明市石林、红河州开远4个不同地理种群的草地贪夜蛾幼虫肠道细菌进行分离培养,结合形态学及16S rDNA测序方法进行细菌种类鉴定。【结果】从云南4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道中共分离获得27株形态、颜色和大小各异的细菌菌株,27株细菌菌株分属4门9科12属19种,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),优势菌属为厚壁菌门肠球菌属(Enterococcus)。其中,澜沧、石林、开远和保山种群分别分离到3门4科6属8种共9株细菌、3门5科6属6种共6株细菌、2门3科4属5种共5株细菌和3门6科6属6种共7株细菌;4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道内均存在肠球菌属和克雷伯氏菌属(Klebsiella)细菌;4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道细菌的丰富度指数、Shannon指数、Simpson指数和均匀度指数分别为0.705~1.277、0.969~1.381、0.615~0.635及0.602~0.753。【结论】云南4个不同地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道内可培养细菌较丰富,不同地理种群肠道细菌多样性存在差异,但优势菌均为厚壁菌门的肠球菌属细菌,肠球菌属细菌对草地贪夜蛾肠道细菌群落起着决定作用。     

石漠化地区生态桑林根际土壤微生物资源多样性研究

以石漠化地区生态桑林根际土壤微生物为研究对象,对微生物群落多样性进行了16s、ITs测序分析以及土壤微生物测序热图分析.结果表明:石漠化地区原核微生物中优势物种为变形菌门、放线菌门和异常球菌-栖热菌门等细菌;优势真核微生物为子囊菌门、接合菌门和担子菌门真菌.热图分析表明,其中:(1)有益微生物包括变性菌门的硫杆菌属、紫色杆菌属和假单胞菌属细菌,异常球菌-栖热菌门的特吕珀菌属细菌以及接合菌门的被孢霉属真菌;(2)与植物病变、腐化有关的真菌种类为子囊菌;(3)Setomelanomma属真菌的功能尚不明确.     

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

餐厨固废不同温度发酵时段细菌群落结构特征

利用Illumina NovaSeq PE250测序平台，通过扩增子测序技术分析餐厨固废细菌群落结构动态变化特征，以期为餐厨垃圾高温快速好氧发酵条件优化提供微生物学依据。将餐厨垃圾固液分离后的固相物料置入高温好氧发酵罐，分别设置不同发酵温度时段，即餐厨垃圾起始发酵阶段（38℃）、高温发酵阶段（50℃）、超高温初始阶段（68℃）、超高温终止阶段（68℃）和降温阶段（38℃），并添加一定量的稻壳粉和脱硫石膏等辅料使餐厨固废进行发酵。结果表明，不同发酵阶段细菌群落物种组成在门水平上均以厚壁菌门相对丰度最大，为优势菌门；在属水平上起始发酵阶段至超高温初始阶段以乳酸杆菌属（Lactobacillus）为优势菌属，超高温终止阶段至降温阶段以新生芽孢杆菌属（Novibacillus）和芽孢杆菌属（Bacillus）为优势菌属。细菌群落物种多样性分析显示，起始发酵阶段细菌群落丰富度和物种多样性最低，超高温初始阶段和降温阶段细菌群落丰富度和物种多样性分别达到最高；不同发酵阶段细菌群落物种差异分析显示，在细菌门水平上厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Ba...     

新疆Kiyik废弃古河道天然胡杨林地可培养细菌的多样性研究

[目的]研究新疆塔里木河中游的Kiyik废弃古河道天然胡杨林地可培养细菌群落结构和多样性.[方法]从Kiyik废弃古河道胡杨林两个采样点(采样点Ⅰ,采样点Ⅱ)采集样品,采用LB、TSA和YPG等3种不同培养基分离纯化细菌,并对它们进行16 S rDNA测定和系统进化分析.[结果]108株菌来自于采样点Ⅰ,85株菌来自于采样点Ⅱ,共分离纯化了不同表型的193株菌.16 S rDNA序列分析结果表明193株菌分别属于5个大类群:厚壁菌门(Firmicutes)占59.6;,γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)占29.5;,放线菌门(Actinobacteria)占7.3;,β-变形菌纲(Beta-proteobacteria)占2.6;,α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria)占1.6;,26个属,62个种.其中有34株菌的16 S rDNA相似率＜98.0;,分别属于11个属的25个物种,是胡杨林本源的潜在新菌种.假单孢菌属(Pseudomonas,34.3;)是采样点Ⅰ中分离到的优势细菌属,而采样点Ⅱ的优势细菌属为芽孢杆菌属(Bacillus,54.1;).芽孢杆菌属和微杆菌属(Microbacterium)是两个采样点共有的属,在物种水平上仅有芽孢杆菌属的4个物种为两个采样点共有,而其他菌种仅发现于单个样点.[结论]在两个采样位点中分离到的可培养细菌具有较高的多样性,两个样点菌种分布的差异极显著.存在的潜在新细菌菌种资源较丰富,具有进一步发掘的潜力.