南京地区斑点叉尾鮰养殖池塘水体微生物群落结构研究

微生物群落在水产养殖中起着重要作用,深入了解微生物群落组成及其构建机制对了解池塘生态功能具有重要意义。本研究采用高通量测序技术对南京地区斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)养殖池塘水体中细菌群落结构特征进行了分析。结果显示,斑点叉尾鮰养殖池塘水体细菌群落结构呈现出明显的季节性变化,整个年度水体细菌群落呈现出连续的演替特征,冬季与春季、夏季与秋季的细菌群落结构较为相似。优势菌群主要为蓝藻门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。环境因子中,总溶解性悬浮物(TDS)、水温(Temp)、酸碱度(pH)、亚硝酸盐(NO_2~--N)和总有机碳(TOC)与斑点叉尾鮰养殖池塘水体细菌群落结构有显著相关(P0.05),对细菌群落结构的塑造影响也最大(r~20.6)。     

增氧方式对水芹菜-微生物联合作用处理冬季养殖废水的影响

为探究不同增氧方式对水芹菜-微生物联合作用处理养殖废水消化液及微生物群落结构变化的影响，设置循环和曝气两组试验，以静置处理作为对照，共运行35 d，间隔7 d取样，测定常规水质指标，在试验开始和结束时分别测定水芹菜生长情况，并采用高通量测序技术对微生物群落结构进行分析。结果显示，经过35 d的处理，静置组、曝气组和循环组的DO（溶解氧）分别达到0.60、10.38 mg·L^-1和10.85 mg·L^-1；静置培养的水芹菜长势最好，相对生长速率为0.03 g·g^-1·d^-1；三种处理方式对水质的净化效果差异显著，循环组的水质净化效果最好，COD（化学需氧量）、NH₃-N（氨氮）和TN（总氮）的去除率分别达89.89%、69.40%和77.65%；黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度从43.21%下降到0.16%，克里斯滕森菌属（Christensenellaceae）和瘤胃球菌属（Ruminococcaceae）的相对丰度则大幅增加。水芹菜在冬季于养殖废水消化液中可以正常生长，曝气和循环处理可以明显提高净化效率；黄杆菌属和假单胞菌属（Pseudononas）是脱氮的功能菌属，梭菌纲（Clostridia）的大量繁殖有利于COD的去除。     

辽河干流河岸带植物及微生物多样性研究

为明确辽河保护区河岸带生物多样性恢复现状以促进河岸带生态系统的健康管理,本研究通过植被现场调查和土壤微生物高通量测序分析,对辽河干流23个采样点的植物多样性和微生物多样性进行测定,结果表明:辽河干流23个采样点的植被Shannon-Weiner多样性指数平均为1.227,平均植被覆盖率达到74.19%;河岸带土壤微生物Shannon-Weiner多样性指数平均为9.55;其优势度大于1%的细菌属于11个门、32个纲、40个属;人类活动干扰、放牧情况以及土地利用类型是影响河岸带植物和微生物多样性的关键因子。目前辽河保护区河岸带生物多样性恢复状态较好,但日渐增多的人类活动对河岸带生物多样性的恢复产生不利影响,因此建议尽量减少封育区内的人类活动、放牧情况等,以加快辽河保护区河岸带植物及土壤微生物多样性的恢复进程。     

不同黑臭程度水体底泥细菌群落多样性及组成分析

采用高通量测序技术对不同黑臭程度水体底泥细菌群落结构进行测定,分析底泥理化因子与细菌群落组成的关系。结果表明:不同黑臭程度水体底泥细菌优势菌门均由Proteobacteria、Chloroflexi和Bacteroidetes组成,其中重度黑臭水体底泥Proteobacteria相对丰度高于轻度黑臭水体底泥,而Bacteroidetes呈相反趋势;黑臭水体底泥中存在丰富的潜在除臭菌,在重度黑臭水体底泥中相关功能菌总相对丰度高于轻度黑臭水体;重度黑臭水体底泥中细菌群落多样性明显较低且相似性较差。冗余分析(RDA)及相关性分析表明,不同黑臭程度水体底泥细菌群落α-多样性与底泥铵态氮、总氮、有机质含量呈显著负相关,而与总磷、溶解氧含量表现出正相关关系,溶解氧是影响Proteobacteria和Bacteroidetes相对丰度的主要因素。     

矮牡丹与芍药属其他5个种叶绿体基因组特征的比较

【目的】中国特有的野生牡丹一直被国内外视为珍贵的种质资源。野生矮牡丹被认为是现代栽培牡丹品种重要的祖先种之一,开展矮牡丹在内的芍药属植物叶绿体基因组(cp DNA)特征分析对阐明牡丹系统进化、培育和改良栽培品种具有重要的理论与实践价值。【方法】在矮牡丹叶绿体高通量测序的基础上,从NCBI数据库下载凤丹牡丹、大花黄牡丹、滇牡丹、川赤芍和草芍药的cp DNA数据,利用Geneious 8. 0、EMBOSS 6. 4. 0等软件,对芍药属6个种的cp DNA进行对比分析。【结果】矮牡丹cp DNA序列共152 628 bp,共有112个基因,使用25 988个密码子,编码蛋白78个;有19个基因(包括4个rRNA、7个tRNA、8个蛋白编码基因)在IR(反向重复)区重复。共搜索到143个SSR位点,单核苷酸重复基序位点最多,为116个(占81. 12%),没有六核苷酸重复基序。尽管芍药属叶绿体基因组比较保守,但不同种间IR和LSC(大单拷贝区)的边界位置仍有一定变化,凤丹牡丹LSC/IR的rpl2基因有718 bp延伸至LSC区域,而其他种的rpl2基因均完整地位于IR区。【结论】从基因组大小和基因内容来看,芍药属cp DNA高度保守;草芍药与滇牡丹cp DNA最大,为152 698 bp;凤丹牡丹cp DNA最小,为152 153bp。矮牡丹cp DNA蛋白编码基因密码子偏好使用A/T碱基,SSRs位点的碱基组成也偏好使用A/T碱基,143个SSRs位点中,A/T组成的位点有134个;矮牡丹cp DNA SSRs分布具有不均匀性,14个SSR位点位于IR区段,103个位于LSC区段,26个位于SSC区段。IR边界分析显示,芍药属LSC/IRb的边界变化是IR区扩张与收缩的主要原因。研究结果为芍药属植物的系统进化与栽培起源等研究提供支持,对芍药属植物分子标记开发及优良品种选育具有参考价值。     

石灰联合碳铵熏蒸对连作香蕉生长和根际微生物群落结构的影响

摘 要：由于长期连作导致香蕉枯萎病大量爆发，造成香蕉种植面积锐减，已严重影响海南香蕉产业的发展，因而急需寻求能够缓解或克服香蕉连作障碍的有效措施。本实验旨在探究使用绿色土壤熏蒸剂对长期连作蕉园的香蕉枯萎病的防控效果，特别是对植株生长发育、土壤化学性质和根际微生物区系的影响。田间试验共设置两个处理：石灰碳铵熏蒸处理（LAB）和对照处理（CK）。结果表明: LAB处理可以显著降低香蕉枯萎病发病率，与CK处理相比两季分别降低40%和46.62%，显著增加香蕉亩产量，与CK处理相比两季分别增产45.56%和75.99%。LAB处理可以显著提高土壤pH，改善土壤酸化，使酸性土壤维持中性水平，同时，增加土壤有机质含量，并且显著提高土壤速效磷（两季分别提高28.33%和89.14%）和速效钾含量（23.92%和38.67%）。并且LAB处理明显改变香蕉根际微生物群落结构，可以显著降低变形菌门和子囊菌门相对丰度，显著增加放线菌门等相对丰度，同时显著降低病原菌镰刀菌属相对丰度，并且显著提高部分土壤拮抗菌属的相对丰度，如链霉菌属、红球菌属和曲霉属。因此，石灰碳铵熏蒸有效改善香蕉根际微生物群落结构，有效防控香蕉枯萎病的发生并促进其植株生长。     

基于基因组重测序数据高效筛选梨SSR标记多态性引物

【目的】基于重测序数据开发一种快速筛选样品间SSR标记多态性的方法。【方法】通过基因组重测序技术对2个砂梨品种'早生新水’和'秋水’、1个西洋梨栽培品种'早红考密斯’以及3个梨属野生种豆梨、川梨和杜梨进行重测序,对已报道的446对梨SSR引物和新开发16对引物进行多态性测试,使用Magicblast匹配测序产生的Reads到上述SSR位点序列,获得SSR两侧保守序列之间的长度,筛选出多态性的引物。使用荧光PCR对部分筛选出的多态性引物进行验证。【结果】单个SSR位点在不同样品间获得匹配的平均Reads数能够超过16条,每个样品均获得了220个以上位点的信息,380对引物在不同样品间能够获得多态性的片段。精确分析了梨LG3早熟候选区域29个SSR位点在'早生新水’和'秋水’中的扩增情况,共鉴定出9个多态性表现好的位点。荧光PCR验证结果显示,通过预备筛选的引物表现出良好的多态性。【结论】本研究的方法一次能够筛选多对SSR引物,在常规PCR前可以预先获得不同引物的多态性信息,从而提高引物筛选效率。本方法不仅能应用于梨重测序数据快速筛选SSR引物,对其他动植物上的类似研究同样适用。     

高通量测序技术对早熟棉中miRNA的鉴定与分析

棉花中miRNA的数量仍较少,miRNA在棉花早熟发育中的作用有待证明和揭示。为丰富棉花中miRNA的数量,同时,为揭示miRNA在早熟棉发育中的作用,以早熟棉花品种石早1和中熟棉花品种冀棉958为材料,利用高通量测序技术构建了2个小RNA文库,鉴定新的miRNA,比较早熟棉花和中熟棉花中miRNA表达的差异、特点。结果共鉴定到131个miRNA,包括41个不同家族的64个已知miRNA和67个新的miRNA;新miRNA中,54个miRNA属于已知miRNA家族,13个miRNA属于新的miRNA家族。比较2个品种中miRNA表达的差异,共发现39个miRNA在2个品种中的表达差异超过2倍,占总miRNA数的29. 8%,主要为中低量表达的miRNA。15个高表达miRNA中,只有miR398家族的ghr_21在2个品种中的表达差异超过2倍(达到3. 4倍);比较相同家族的不同miRNA在两品种中的表达差异,发现相同家族的miRNA在2个品种中表达差异可以不同,推测有不同的生物学功能。揭示了miRNA在早熟棉发育过程中,对其早熟性具有重要作用,为进一步研究miRNA在棉花早熟性调控中的作用提供依据。