处理猪场污水的新型发酵床微生物多样性研究

旨在采用高通量测序技术研究一种用于猪场污水处理的新型发酵床系统的微生物多样性。分别对发酵床表层、中层、深层细菌的16SrDNA和真菌的ITS进行序列测定,分析各层次发酵床中的微生物群落结构特征。结果表明,细菌平均每层获得OTUs36899.33个,真菌平均每层获得OTUs37129.33个。物种分类的结果显示,细菌隶属于24门43纲95目197科390属529种,其中的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacte-roidetes),它们的相对丰度分别为45.96%和28.79%。真菌隶属于4门6纲11目15科18属,优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)和柄孢壳属(Zopfiella),其相对丰度分别为59.18%和62.34%。发酵床中层的微生物多样性远高于表层和深层,细菌的多样性和丰富度远高于真菌。研究表明在不同深度的发酵床垫料中微生物的丰富度、多样性、相似性、优势菌群均有不同。     

基于高通量测序分析牛呼吸系统疾病鼻咽微生物多样性和功能预测研究

为研究患呼吸系统疾病(BRD)的牛鼻咽部微生物的多样性及其基因功能,搜集贵州省不同地区3个牛场的患病牛鼻拭子(分别为R1、R2和R3组),利用Illumina高通量测序技术鉴定牛鼻咽部微生物多样性。平均得到细菌类有效序列64 128条,聚类为3 675个操作分类单元(OTUs);真菌类有效序列65 472条,聚类为2 646个OTUs。经分类学鉴定,细菌类属32个门、52个纲、124个目、233个科和582个属;真菌类属14个门、32个纲、97个目、223个科和407个属。细菌中的优势菌群为拟杆菌门(19.19%～47.15%)和变形杆菌门(16.04%～48.53%);属水平下,致病性细菌有支原体(0.68%～7.82%)、曼氏杆菌(0.19%～3.06%)、不动杆菌(0.74%～10.92%)、巴氏杆菌(0.44%～3.97%)和金黄杆菌(0.25%～2.75%)等。真菌中的优势菌群为子囊菌门(40.73%～61.4%)和担子菌门(6.88%～24.3%);属水平下,致病性真菌有曲霉菌属(1.19%～16.26%)、假丝酵母属(0.19%～7.6%)和克柔氏菌属(2.28%～45.1%)等。细菌类KEGG功能分类注释显示,R1组和R2组代谢类的相关通路丰度增加,R3组疾病感染、信号转导等相关通路丰度增加。真菌功能注释显示3组样品中均存在动物病原菌丰度增加。结果表明,患BRD牛鼻咽部微生物组成相似,但相对丰度存在差异;除常见的菌群外,还存在致病性细菌和真菌。     

基于Illumina MiSeq的麋鹿粪样菌群多样性分析

为探究麋鹿(Elaphurus davidianus)肠道菌群的结构和组成,为麋鹿消化道疾病防治提供有价值的基础数据,应用Illumina MiSeq对4个麋鹿栖息地32只麋鹿粪便样本的16S rRNA的V3—V4可变区进行扩增,结合样本的OTU种类及丰度,用R软件进行聚类和主成分分析(PCA),并计算多样性指数。结果表明:共获得1 438 677条有效序列,平均每个样品有(44 959±12 153)条有效序列;将序列拼接优化,在97%相似度条件下获得31 459个物种分类的OTUs,平均每个样品为(983±240)个OTUs;平均读长为426 bp。对测序数据注释后共获得11个门和74个属,在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌群;优势菌属(相对丰度大于1%)一共有15种,占89%。Alpha多样性物种指数范围区间较大,香农指数为2.42～5.83,辛普森指数为0.007 3～0.148 6,表明不同麋鹿的细菌多样性存在差异。运用主成分分析,将4地的麋鹿粪便样品聚为3个群落,其中石首麋鹿国家级自然保护区、大部分辽宁辽阳千山鹿场样...     

奶牛养殖场环境微生物群落结构及多样性研究

为了研究奶牛养殖场部分环境因素与奶牛乳房处的细菌多样性和差异性,将分别取自牛乳房擦拭样品(C1)、榨乳设备(E)、粪便(F)、冲洗和养殖饮用水(W)、生乳运输罐(E2)5种样本的6个生物学重复共计30个样品使用基于16S rRNA (V3~V4区)的高通量测序技术,并采用生物信息学的方法分析了不同来源样本的细菌群落结构、丰度差异和α多样性。结果显示:共获得原始序列1 640 803条,在97%相似度下聚类为26 337个OTUs,注释到35个门,79个纲,119个科,127个目,436个属,210个种。在门分类阶元,丰度最高的是变形菌门,尤其是W样本中变形菌门占比81.8%;C1中优势细菌类群与E和F样本相似,丰度最高的均是厚壁菌门,分别占各样本细菌总量的32.4%、44.7%和53.4%;E2样本中丰度最高的细菌是放线菌门(56.4%)。在属水平上,已注释到的物种丰度最多的为可导致牛乳腺炎的不动杆菌属、棒状杆菌属,并发现E与C1样本微生物相似性最高,不动杆菌属、节杆菌属和嗜冷菌属是2种样本的优势菌群。表明榨乳设备受到了环境污染或者是接触牛乳房导致交叉传播,样本间微生物群落具有较高相关性。结果为奶牛养殖场相关生产活动提供了参考。     

短时高温好氧固态发酵对猪粪细菌群落结构的影响

为了研究畜禽粪便固态发酵前后微生物的变化,采用高通量测序技术,通过可操作分类单元分析、α多样性分析和物种组成分析,比较了猪粪短时高温好氧固态发酵前后的细菌群落组成,结果表明,发酵前后可操作分类单元总数分别为151个和126个,发酵后细菌群落多样性指数降低;发酵前相对丰度最高的分别是变形菌门59.48%、拟杆菌门23.97%和厚壁菌门13.79%,发酵后变形菌门和拟杆菌门分别减少至0.66%和1.00%,而厚壁菌门增加至99.01%,是发酵猪粪的优势菌群。本研究表明发酵后猪粪细菌群落多样性下降,抗生素抗性基因潜在携带者相对丰度降低,耐高温的有机质降解菌成为优势菌属,该研究对猪粪的资源化处理具有理论指导意义。     

引黄灌区不同种植年限紫花苜蓿土壤养分与细菌群落特征研究

以宁夏引黄灌区种植年限为1～6年(2012-2017年)的紫花苜蓿地土壤为研究对象,采用16S rRNA扩增子测序技术对细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究,分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤中共检测出细菌约40个门、78个纲、151个目、275个科和416个属;在门水平下细菌的优势门类为变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,共占细菌总数的68%;随种植年限的增加,细菌菌群丰度和多样性变化表现为1 yr>5 yr>3 yr>4 yr>2 yr>6 yr;土壤pH、有机碳、全氮和碱解氮呈先降低后增大的变化趋势,且都在第5年时达到最大,与细菌群落组成变化规律基本保持一致。Spearman相关性分析结果表明,有机碳、全氮和碱解氮对细菌群落组成具有显著影响(P<0.05)。     

引黄灌区不同种植年限紫花苜蓿土壤养分与细菌群落特征研究

以宁夏引黄灌区种植年限为1～6年(2012-2017年)的紫花苜蓿地土壤为研究对象,采用16S rRNA扩增子测序技术对细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究,分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤中共检测出细菌约40个门、78个纲、151个目、275个科和416个属;在门水平下细菌的优势门类为变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,共占细菌总数的68%;随种植年限的增加,细菌菌群丰度和多样性变化表现为1 yr5 yr3 yr4 yr2 yr6 yr;土壤pH、有机碳、全氮和碱解氮呈先降低后增大的变化趋势,且都在第5年时达到最大,与细菌群落组成变化规律基本保持一致。Spearman相关性分析结果表明,有机碳、全氮和碱解氮对细菌群落组成具有显著影响(P0.05)。     

连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

摘 要：以连作1年和连作3年的百香果根际土壤作为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化,以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明：连作显著降低百香果根际土壤细菌群落多样性和真菌群落丰富度,增加百香果根际土壤的细菌群落丰富度和真菌群落多样性。根际土壤微生物群落组成发生了较大的变化,在门分类水平上,连作三年的根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度增加了5.86%和2.21%;放线菌门（Actinobacteria）减少了3.40%,子囊菌门（Ascomycota）减少了28.41%,而毛霉门（Mucoromycota）增加了14.73%,在属分类水平上,连作三年的根际土壤中根际土壤中的γ-变形菌纲中未分类属unclassified_Gammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified_Xanthomonadaceae相对丰度显著增加,酸杆菌门中而Gp2相对丰度显著降低,子囊菌属（Archaeorhizomyces）、孢子丝菌属（Sporothrix）、粪壳菌属（Sordaria）相对丰度减少,小被孢霉（Mortierella）、镰刀菌属（Fusarium）两个病原菌属相对丰度增加。结论：连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构,细菌多样性降低,真菌多样性升高,病原菌相对丰度增加,土壤由细菌型向真菌型转化。     

基于高通量测序的圈养豪猪脓肿脓汁细菌群落结构

利用16S rRNA高通量测序技术对3个圈养豪猪脓肿脓汁样品进行细菌群落结构研究。结果表明:分别获得序列为56 860,71 662,47 059条,分别归类为9 695,13 222,2 057个操作分类单元(OTUs),分别注释到6,7,5个门。3个样品中细菌群落结构以厚壁菌门(Firmicutes,90.85%)为优势菌门,乳杆菌目(Lactobacillales,90.34%)为优势菌目,链球菌属(Streptococcus,86.25%)为优势菌属。     

16S rRNA高通量测序方法检测羊圈空气微生物群落结构及多样性

以羊圈空气微生物为研究对象,了解羊圈空气中细菌群落结构以及致病菌属特征。将来自10个不同羊场的羊圈空气样本,应用Illumina MiSeq高通量测序技术测定羊圈空气中细菌的16SrRNAV3-V4变异区序列,分析不同空气样本细菌群落组成。结果显示:空气样本中的细菌在97%的相似水平下共得到OTU个数为33 408,涵盖了25门、66纲、123目、253科、547属、444种的细菌。通过微生物多样性进行分析以及羊圈空气样本菌群中丰度较高的病原菌属的统计,以期为羊场的消毒和用药提供依据。本研究解析了羊圈空气样本中微生物的多样性、丰度及主要病原菌属的特征,对羊场疾病防控有一定指导意义。     

圈养老年大熊猫肠道内菌群结构研究

为了研究圈养大熊猫肠道内菌群结构,试验采用高通量测序技术分析4只圈养老年大熊猫新鲜粪便中细菌和真菌组成,并对比分析不同年龄大熊猫肠道内的菌群结构。结果表明:在门水平上,圈养老年大熊猫粪便细菌主要由变形菌门(63.98%)、厚壁菌门(35.29%)组成,真菌主要由子囊菌门(46.82%)、担子菌门(2.18%)组成;在属水平上,细菌主要由大肠杆菌属(45.26%)、链球菌属(15.80%)、不动菌属(15.34%)、梭菌属(9.79%)和串珠菌属(5.93%)组成,真菌主要由腐质霉属(19.35%)、德巴利酵母属(15.82%)、镰刀菌属(2.91%)、曲霉菌属(1.51%)组成。不同年龄的大熊猫肠道内菌群组成存在差异,与亚成年、成年大熊猫相比,老年大熊猫肠道内细菌和真菌在门、属水平上组成相似,但细菌变形菌门丰度提高、厚壁菌门丰度降低,不动菌属丰度增加;真菌子囊菌门丰度提高、担子菌门丰度下降,德巴利酵母属丰度增加。     

德州驴盲肠菌群测序分析

旨在研究健康德州驴盲肠菌群分布及代谢功能。以健康德州驴盲肠内容物为检测样品,提取细菌总DNA,通过Illumina MiSeq高通量测序分析德州驴盲肠中菌群分布特点,结合PICRUSt基因预测方法分析菌群代谢功能。测序分析结果表明,在3份检测样品中共得到176 869条有效序列和39 566个OTU。Alpha多样性指数分析结果表明,3份样品的Shannon指数均大于7,样品中菌群多样性水平较高。菌群分类学组成分析结果表明,在门分类水平上相对丰度排名前10的细菌门为厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门、螺旋体门、纤维杆菌门、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、TM7菌门、柔膜菌门、蓝藻菌门。此外,在相对丰度排名前20的菌属中与纤维分解与代谢相关的菌属所占比例达到了35%。菌群代谢功能分析结果表明,盲肠菌群参与机体多种代谢活动,其中参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢的菌群丰度相对较高。研究结果为探索德州驴肠道菌群分布与消化特点之间关系提供了理论依据。     

保育猪舍不同粒径悬浮颗粒物细菌群落组成的初步研究

通过高通量测序技术,初步研究保育猪舍不同粒径悬浮颗粒物细菌群落的组成。利用Andersen-6级撞击式空气微生物样品收集器,以5%的公绵羊血-琼脂培养基为采样介质收集保育猪舍气溶胶微生物,培养24h后提取总DNA,扩增16SrDNA的V3-V4区,进一步采用Illumina MiSeq高通量测序研究保育猪舍不同粒径悬浮颗粒物细菌群落组成。各级采样样品共获得高质量序列301 065条,按照序列相似度97%的标准对高质量序列进行OTU的划分,得到2 104个OUT;通过α多样性分析,菌群丰富度由大及小依次为3_4s、3_2s、3_1s、3_6s、3_5s、3_3s,通过不同分析指数菌群多样性略有差异,但是多样性最高的为3_2s、3_5s,最低的为3_3s;菌落组成分析来看,细菌主要来自4个门、40个菌属,其中丰度最高的是变形菌门、厚壁菌门,总比例较高的菌属为变形菌门的不动杆菌属和丛毛单胞菌属,放线菌门的葡萄球菌属以及拟杆菌门的类香味菌属;利用UniFrac的PCoA分析3_1s、3_5s、3_4s、3_2s菌群相似度较高;3_6s、3_3s与其余样品菌群结构差异明显。可见,2.1~3.3μm粒径悬浮颗粒细菌菌群丰富度最高,有14个菌属的细菌被报道对人和动物具有致病性,且各层级群落结构存在差异,相邻层级差别较大。     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

山谷型藏羊公羊瘤胃和粪便微生物多样性研究

为了研究青藏高原山谷型藏羊公羊胃肠道微生物组成结构,试验采集了10只放牧+补饲饲养方式下的周岁山谷型藏羊公羊的瘤胃和直肠内容物(指粪便),分别提取其基因组DNA,采用16S rDNA V3～V4扩增子高通量测序技术分析了瘤胃和粪便样品微生物门和属水平组成结构、标志微生物、α和β多样性及微生物功能。结果表明：山谷型藏羊瘤胃和粪便样品共得到5 383个分类操作单元(operational taxanomic units, OTUs),其中2 144个OTUs为瘤胃样品所特有,1 860个OTUs为粪便样品特有,1 379个为二者共有。瘤胃微生物优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes),相对丰度分别为53.2%、34.9%和3.1%;优势菌属为理研菌科＿RC9＿肠道菌群(Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group)和普式菌属＿1(Prevotella＿1),相对丰度分别为13.5%和12.0%。粪便微生物优势菌门为拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门(Verrucomicrobia),相对丰度分别为47....     

有机肥对环青海湖地区退化草地土壤微生物区系的影响

从土壤微生物群落结构与多样性角度评价施用有机肥对退化草地的恢复效果,论文以环青海湖地区的轻度-中度退化高寒草地为研究对象,采用高通量测序技术研究了土壤微生物群落结构、多样性及功能类群对施用有机肥的响应特征。结果表明：施有机肥处理增加了细菌的OTUs,降低了真菌的OTUs;施有机肥改变了土壤细菌与真菌群落组成及相对丰度;在属水平上细菌群落的组成种类中,Gaiella在施肥处理时丰度最高,同时也改变了群落结构;施有机肥能适当增加土壤细菌群落的Richness指数,降低了真菌群落的Richness指数,而降低了细菌群落的Chao1指数,但增加了真菌群落的Chao1指数,细菌和真菌群落的Shannon和Pielou指数都降低;施有机肥处理后Gammaproteobacteria是土壤细菌的指示物种,Dothideomycetes是土壤真菌的指示物种,施用有机肥后促进土壤有益微生物的恢复,改善土壤微生物区系。     

野生和室内饲养高原鼠兔肠道菌群多样性的比较

肠道微生物在宿主的生理活动、免疫调节以及健康方面均有重要的作用。尽管已有报道表明高原鼠兔肠道菌群和食物、环境有关,但对于野生和室内饲养条件下,取食不同食物的高原鼠兔肠道菌群是否存在差异尚不清楚。本研究利用16S rRNA基因高通量测序技术比较夏季野生和室内饲养高原鼠兔的肠道菌群发现,与野生鼠兔相比,室内鼠兔有更高丰度的拟杆菌门(Bacteroidetes)和螺旋体门(Spirochetes),更低丰度的变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)。野生和室内饲养的鼠兔肠道共有的操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)有50.1%是重叠的,而49.9%的OTUs是各自特有的。野生和室内饲养肠道菌群的组成和群落结构(β多样性)有显著性差异。因此,室内饲养鼠兔不能有效反映野生状态下高原鼠兔肠道菌群的情况。     

贵州草海越冬黑颈鹤的肠道真菌多样性初探

为了探究濒危物种黑颈鹤(Grus nigricollis)的肠道真菌群落多样性和优势菌群,试验采用从草海收集的3份新鲜的黑颈鹤粪便进行真菌多样性初探,利用高通量测序技术中的Illumina HiSeq平台对转录间隔区1(ITS1)区域进行测序,对操作分类单元(OTUs)进行聚类分析及α、β多样性指数分析。结果表明:从3份样品中共获得221 048条Tags,平均构建OTUs为367个,共有OTUs仅为7个,主要包括4个门、8个纲、10个目、9个科和5个属。其中子囊菌门(Ascomycota,平均含量为46.9%)和担子菌门(Basidiomycota,平均含量为45.8%)为优势门,前者以座囊菌纲(Dothideomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)和枝孢菌属(Cladosporium)、微白粉菌属(Microidium)为主,后者以伞菌纲(Agaricomycetes)、微球黑粉菌纲(Microbotryomycetes)和散尾鬼笔属(Lysurus)、红酵母属(Rhodotorula)为主。α和β多样性指数分析均说明黑颈鹤肠道菌群的种类和数量的丰富度极高,多样性差异显著。     

类志贺邻单胞菌感染对鲟鱼肠道菌群多样性的影响

采用人工肌肉注射类志贺邻单胞菌(Pseudomonas shigella)后,以针对细菌16S rRNA基因高通量测序技术进行感染鲟鱼肠道菌群组成和多样性分析,结果显示:感染组鲟鱼肠道菌群多样性指数(Chaol、ACE、observed_species、 Shannon和Simpson)均显著低于对照组(P<0.05);感染组和对照组鲟鱼肠道优势菌群均为梭杆菌门(Fusobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteriodia)和厚壁菌门(Firmicute),但感染组鲟鱼肠道拟杆菌门细菌丰度显著小于对照组(P<0.05),而变形菌门(特别是邻单胞菌属)细菌丰度显著大于对照组(P<0.05)。结果表明,类志贺邻单胞菌感染能导致鲟鱼肠道菌群物种多样性和丰度显著变化,为鲟鱼细菌性疾病防控提供了科学依据。     

日粮硝酸钾添加量对湖羊瘤胃细菌群落结构的影响

试验旨在研究湖羊采食高剂量硝酸钾日粮的瘤胃细菌群落结构的变化规律。采用高通量测序和RT-PCR方法,以不添加硝酸钾为对照,研究了日粮添加6、12、18、24 g/d和30 g/d硝酸钾的瘤胃细菌多样性、群落结构和硝酸盐还原菌相对丰度。结果表明,30 g/d以内的硝酸钾剂量不影响瘤胃细菌群落的丰度和多样性。拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门是优势菌群,12 g/d和18 g/d的日粮硝酸钾显著增加了拟杆菌门和普雷沃氏菌属的相对丰度(P<0.05),但随着硝酸钾剂量的升高,细菌相对丰度下降。日粮添加30 g/d以内硝酸钾不影响反刍兽新月单胞菌的相对丰度,但显著升高胎儿弯曲杆菌的相对丰度(P<0.05)。湖羊瘤胃细菌群落结构与日粮硝酸钾含量相关。