高通量测序分析蚕豆种子内生细菌的多样性

为了分析蚕豆种子内生细菌的多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,从日本大白皮（S18P23.1、 S18P23.2）和启豆2号（S18P24.1、S18P24.2）的种子获得16S RNA V3～V4区有效序列133 855条。将高于97％相似度的序列划分为一个操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）,优化后得到1 598个OTUs。内生细菌种群分析结果表明,拟杆菌门（Bacteroidetes,丰度为30%～33%）、变形菌门（Proteobacteria, 23%～25%）、厚壁菌门（Firmicutes, 23%～25%）和放线菌门（Actinobacteria, 5%～7%）为两个蚕豆品种共有的优势菌门,但属水平的优势菌群在供试蚕豆种子中均有差异。这些结果表明,蚕豆种子具有丰富的内生细菌资源,含有多种具有益功能性状的细菌类群,值得进一步跟踪研究这些益生菌在蚕豆种植到土壤后的变化规律;启豆2号种子中益生菌的种类和丰度高于日本大白皮,值得进一步分离和研究这些益生菌的益生或促生特性,筛选获得在食品和生物肥料等领域有应用潜力的菌株。     

白芨内生细菌组成及多样性分析

[目的]调查白芨内生细菌种类及多样性,为更好地保护和开发利用白芨资源提供科学依据.[方法]应用Illumina MiSeq高通量测序技术测定白芨内生细菌的16S rDNA-V4变异区序列,应用Qiime和Mothur等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元(OTUs)数量,分析物种丰度及分布的差异.[结果]获得用于分析的有效序列和OTU数为49550/48;稀释曲线表明测序深度充分,OTU的数量接近于饱和.白芨内生细菌主要分布于鞘脂单胞菌属(Sph ingomonas,3226%)、地杆菌属(Pecobacter,16.13%)、盐单胞菌属(Halomonas,16.13%)、土壤杆菌属(Agrobacterium,12.90%)、Kaistobactc届(6.45%)、希瓦氏菌属(Shcwanclla,6.45%)、假单胞菌属(Pseudomonas,6.45%)和短波单胞菌属(Brevundimonas,3.23%)8个属.[结论]鞘脂单胞菌属、地杆菌属、盐单胞菌属和土壤杆菌属是白芨内生细菌的优势种群.Illumina MiSeq高通量测序技术能准确反映植物内生微生物的种类组成和真实比例,在植物内生微生物研究中具有明显的优势和可行性.     

薄荷内生细菌的多样性及组成分析

为了调查薄荷内生细菌种类多样性,应用高通量测序技术测定薄荷内生细菌的16S rDNA\|V4变异区序列,采用Qiime和Mothur等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元（OTUs）数量,分析物种的丰度、分布和α多样性,以及物种丰富度的差异。研究获得用于分析的有效序列和OTU数为60 034/226;稀疏曲线表明测序深度充分,OTU的数量接近于饱和。薄荷（样品名BH）的Chao 1指数为226.0,Shannon多样性指数为2538。薄荷内生细菌分布于以下10个属：食酸菌属（Acidovorax,65.34%）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas,17.32%）、土地杆菌属（Pedobacter,5.88%）、甲基杆菌属（Methylobacterium,4.33%）、Luteolibacter属（1.94%）、土壤杆菌属（Agrobacterium,153%）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium,1.30%）、金黄杆菌属（Chryseobacterium,0.92%）、黄杆菌属（Flavobacterium,0.78%）、Dyadobacter属（0.67%）;薄荷内生细菌优势菌属为食酸菌属（Acidovorax,65.34%）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas,17.32%）。Illumina MiSeq高通量测序技术为植物内生细菌的研究提供了更加准确、科学的数据资源。     

木薯不同组织内生细菌多样性的比较分析

为研究木薯（Manihot esculenta）内生细菌多样性,挖掘木薯内生细菌资源,采用16S rDNA测序技术对‘SC8’和‘SC9’2个木薯品种的块根、茎和叶等不同组织进行了Alpha和Beta多样性分析,分析细菌群落结构组成并对比Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)数据库进行内生细菌菌群基因功能预测。结果显示,从‘SC8’木薯样品中共聚类得到19,087个细菌OTUs(operational taxonomic units)隶属于48个门、126个纲、438个科和805个属;‘SC9’聚类到20,148个细菌OTUs隶属于46个门、130个纲、390个科和863个属。两品种各组织共有内生菌属171个,占属种类的78.44%,‘SC9’特有菌群118个,‘SC8’为100个,茎（韧皮部）内生菌多样性最为丰富。2品种内生细菌的优势菌群有变形菌门、蓝细菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和酸杆菌门。木薯内生细菌功能中涉及多种萜类、酮类、氨基酸及维生素等次级代谢产物的生物合成。研究结果表明,木薯植物体样品中均含有丰富的内生细菌种类,且...     

6 个不同品种荔枝果肉内生细菌群落多样性的高通量测序分析

【目的】内生菌在植物生长发育中发挥重要作用,分析不同品种荔枝果肉内生细菌群落结构及多样性,挖掘和利用潜在荔枝内生菌种资源,为进一步研究荔枝与内生菌互作关系提供参考依据。【方法】以 6 个不同品种荔枝的果肉组织为材料,PCR 扩增 16S rDNA 的 V3~V4 区,利用 MiSeq 高通量测序技术分析果肉组织内生细菌在门、科、属和种分类水平上的群落组成及优势菌群,结合 Alpha 多样性分析评估内生细菌群落多样性。【结果】对 6 个品种荔枝果肉内生细菌 16S rDNA 的 V3~V4 区进行扩增,共获得 2 139 086 条序列,其平均长度为 376 bp。不同品种荔枝果肉内生细菌群落在相对丰度和多样性上无显著差异。在门分类水平,变形菌门为主要优势细菌门类,其次为放线菌门。在科、属和种分类水平上,不同品种荔枝内生菌群落结构相似,但相对丰度占比不同。差异菌群分析结果显示,假单胞菌属（Pseudomonas）、果胶杆菌属（Pectobacterium）、苍白杆菌属（Ochrobactrum）和迪基氏菌属（Dickeya) 在优良品种‘鹅蛋荔’‘糯米糍’和‘观音绿’中显著富集,根瘤菌属（Bradyrhizobium）和变形菌属（Snodgrassella）只在‘鹅蛋荔’中富集。根据菌群相对丰度进行聚类分析,‘观音绿’‘糯米糍’和‘鹅蛋荔’的相似性更高。Alpha 多样性分析结果表明,6 种荔枝果肉内生菌群仅在丰度和多样性上存在差异,但未达到显著水平。【结论】该研究首次分析了 6 个不同品种荔枝果肉内生细菌的群落结构,并在优良荔枝品种中发现特有的微 生物类群富集现象,可为后续提升荔枝品质、开发利用内生菌提供理论依据和重要参考。     

不同品种南瓜内生细菌多样性及PICRUSt基因功能预测分析

[目的]比较5个不同品种南瓜内生细菌多样性特征并开展基因功能预测分析,为挖掘和利用南瓜内生细菌功能菌株及开拓南瓜辅助育种新方向提供理论依据与参考.[方法]采集5个不同品种南瓜茎部,基于MiSeq高通量测序技术比较分析南瓜茎内生细菌多样性与丰富度,内生细菌门、属分类水平的群落结构组成,以及不同品种南瓜茎内生细菌优势菌群占...     

油菜内生细菌种群多样性分析

植物内生细菌(Endophytic bacteria)指定殖在植物组织内部但不引起明显病害症状的细菌。内生细菌对其宿主具有许多生物学作用,如促进植物生长,帮助植物抵抗病虫害侵袭等,因而植物内生细菌概念提出的时间虽然较短,但已引起了多学科科学家们的广泛关注。本研究对油菜不同组织器官中的内生细菌进行了系统分离并初步归类,利用16S rD-NA序列系统发育分析对分离获得的内生分离物进行了鉴定。从健康油菜的根、茎、叶、柄部位共分离获得122株内生细菌,其中根部分离到29株,叶部25株,叶柄24株,茎部44株。根据菌落大小、形态、颜色、突起特征、边缘特…     

陕北黄土丘陵沟壑区苔藓内生细菌群落多样性分析

以延安市当地藓结皮中的土著优势种土生对齿藓(Didymodon vinealis)、反扭藓(Timmiella anomala)和青藓(Brachythecium albicans)为研究对象,分析3种苔藓植株内生细菌的群落组成和多样性,揭示3种不同品种的苔藓植株内生细菌的群落结构及多样性差异。采用高通量测序技术分析3种苔藓植株内生细菌16S rRNA基因V3~V4 变异区序列,使用生物信息学方法分析3种苔藓内生细菌的群落结构及多样性。结果表明：土生对齿藓、反扭藓、青藓3种苔藓测序共获得178 173条有效序列,在97%一致性下共产生705个有效的OTUs。在门、纲和属水平上,土生对齿藓的优势类群分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,57.91%)、变形菌门(Proteobacteria,41.00%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,35.02%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,5.92%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,24.92%)、(Massilia,6.26%);反扭藓分别为蓝藻细菌门(Cyanobacteria,40.05%)、变形菌门( Proteobacteria,40.88%),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,30.87%)和(Phytohabitans,4.10%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,3.93%);青藓分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,80.49%)、变形菌门(Proteobacteria,15.26%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,7.66%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,7.45%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,6.46%)。Alpha多样性和Beta多样性分析表明,反扭藓的Chao1指数(370.667)和Shannon指数(5.368)最大,基于韦恩图分析3种苔藓存在87个共有OTUs,土生对齿藓、反扭藓和青藓独有OTUs分别为7、175和13,说明3种苔藓不仅有较高的细菌多样性,还存在一定的差异。典范对应分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)结果表明,土壤中有效氮(AN)和有机质(OM)的含量是影响3种苔藓内生细菌的群落多样性变化的主要因素。3个不同品种的苔藓的内生细菌种类丰富,群落结构组成和丰度均存在较大的差异,且苔藓所生长的微环境如有效氮和有机质的含量会对其内生细菌群落结构和多样性有较大影响。本研究可为苔藓内生细菌菌种资源的开发和生产应用提供理论支持。     

天府花生内生细菌种群多样性研究

通过对四川省重点推广的4个花生品种——天府11号、12号、13号和岳易各生育期、各部位内生细菌种群动态的系统研究,分离出内生细菌170株,其中放线菌15株;鉴定结果表明,天府系列花生内生细菌共16个属,其中芽孢杆菌属11个种,为花生内生细菌的优势种群。对链霉菌属放线菌进行了抗菌性检测,其中13株对枯草芽孢杆菌有拮抗作用,淡紫灰类群菌株11-02和13-10的抑菌效果最为显著。     

不同品种桑树根际土壤细菌多样性的 高通量测序分析

[目的]探究不同品种桑树根际土壤细菌群落结构及其分布规律,为促进桑树的生长发育、提高其经济利用价值和培育更高品质的桑树品种提供参考.[方法]对3个品种桑树(粤椹大10、嘉陵30号和红果1号)根际土壤细菌的16S rDNA序列V3~V5高变区进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行高通量测序,分析土壤中细菌群落多样性及分布规律.[结果]3个土壤样品中共检测出细菌26门76纲88目149科370属.不同品种桑树根际土壤样品中的细菌群落组成和结构存在一定差异,丰富度方面表现为嘉陵30号>粤椹大10>红果1号;多样性方面表现为红果1号>嘉陵30号>粤椹大10.3个品种桑树的根际土壤细菌在门纲目科属水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria,37.2%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,24.3%)、拟杆菌目(Bacteroidales,24.3%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae,14.2%)、拟杆菌属(Bacteroides,14.2%);随着分类的细化,不同桑树品种对土壤细菌群落组成和分布的影响越大.[结论]变形菌门在3种桑树根际土壤中均是最优势细菌类群,嘉陵30号桑树品种根际土壤细菌种类最多,红果1号桑树品种土壤细菌分布最均匀.根际土壤细菌群落种类和均匀度可作为桑树差异规模化种植的指标.     

不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构分析

[目的]分析不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性,为深入理解植物—微生物互作和挖掘可培养细菌资源,建立功能细菌资源库提供理论支持.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对1~3年生桔梗根部内生细菌的16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增,对PCR产物进行高通量测序.使用QIIME软件统计不同样本的群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)及多样性(Shannon指数和Simpson指数),运用R软件计算各样本共有OTU数量,并通过Venn图呈现各样本共有和独有OTU数量.同时,借用热图和LEfSe进行不同样本间的差异显著单元分析,共同阐述不同生长年限桔梗根部内生细菌种群的多样性变化规律.[结果]不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性存在一定差异.随着生长年限的增加,桔梗根部内生细菌的丰富度及群落多样性持续降低,桔梗根部内生细菌特有的OTU数量持续减少.1~2年生样本的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),3年生桔梗根部以变形菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和栖热链球菌门(Deinococcus-Thermus)为优势菌群.变形菌门的相对丰度在3个样本中最高,分别为76.35%、82.38%和86.46%.1年生桔梗根部内生细菌中变形菌门的相对丰度显著低于2年生和3年生样本(P<0.05),2年生与3年生桔梗样本间差异不显著(P>0.05).芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及Dyella的相对丰度在1年生桔梗中最高,假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在3年生桔梗样本中最高.[结论]桔梗根部内生细菌具有丰富的多样性,不同生长年限桔梗根部内生细菌的群落结构不同,随着生长年限的增加,桔梗内生细菌的特有OTU、丰富度和群落多样性持续降低.生长年限是造成桔梗内生细菌种群结构及多样性变化的因素之一.芽孢杆菌属、慢生根瘤菌属、假单孢菌属及Dyella可作为可培养细菌资源进行深入研究.     

微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落多样性

为了解微生物发酵床不同深度垫料细菌的多样性,明确不同深度的细菌群落组成,采用五点采样法,收集了发酵床表层10 cm、中层30 cm、深层50 cm的垫料,分别进行垫料宏基因组DNA的提取,原核生物16S rDNA基因V3～V4区的扩增及Illumina高通量测序。试验共获得1 045 225条序列,共包含32门、303科、609属和1834类OTUs。表层垫料细菌数量最多,中层垫料细菌种类最多。微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落有所差异,在表层垫料中,变形菌门(25.9%)和放线菌门(10.2%)相对含量高;中层垫料中拟杆菌门(27.8%)、变形菌门(25.1%)和厚壁菌门(17.0%)相对含量高。发酵床垫料表层和中层细菌多为有机物降解菌,主要为异常球菌——栖热菌门的特吕珀菌科、变形菌门的黄单胞菌科和拟杆菌门的黄杆菌科细菌。随着垫料深度增加,拟杆菌门(33.3%)和螺旋体门(9.2%)含量升高,厌氧菌如螺旋体门的螺旋体科、拟杆菌门的腐螺旋菌科在深层垫料中达到峰值。研究表明,表层垫料中微生物含量最高,代谢最为活跃,是主要的有机质降解层;深层垫料厌氧菌含量高。     

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)。     

基于高通量测序技术的怀山药与菜山药内生细菌多样性比较

为分析比较怀山药与菜山药根茎内生细菌谱的差异,采用高通量测序技术分别对怀山药和菜山药根茎中的内生细菌16S rDNA V4区域进行扩增和测序,进而对基因序列进行OTU聚类,在OTU的基础上分别对怀山药和菜山药内生细菌的群落组成进行分析。分别从门、纲、目、科、属、种6个水平上分析比较了怀山药和菜山药根茎中的内生细菌的群落组成。怀山药内生细菌分布在拟杆菌门(Bacteroidetes,31.8%)、厚壁菌门(Firmicutes,24.8%)、变性菌门(Proteobacteria,18.6%)、酸杆菌门(Acidobacteria,7.6%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes,6.5%)、绿菌门(Chlorobi,3.7%)、绿弯菌门(Chloroflexi,3.4%)、放线菌门(Actinobacteria,2%)、黏胶球形菌门(Lentisphaerae,0.6%)、疣微菌门(Verrucomicrobia,0.6%)、装甲菌门(Armatimonadetes,0.3%)和浮霉菌门(Planctomycetes,0.3%)12个门;菜山药内生细菌分布在厚壁菌门(Firmicutes,38.3%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,24.5%)、变性菌门(Proteobacteria,13.2%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes,11%)、绿菌门(Chlorobi,7.9%)、酸杆菌门(Acidobacteria,2.5%)、绿弯菌门(Chloroflexi,1.4%)、黏胶球形菌门(Lentisphaerae,0.6%)和浮霉菌门(Planctomycetes,0.6%)9个门。从ChaoⅠ、Simpson和Faith’s PD等生态指数和Rank-Abundance曲线方面分析了2种山药品种内生细菌群落内的物种丰富度和均度。怀山药内生菌多样性要大于菜山药,且菌落组成比菜山药均匀。怀山药和菜山药根茎中的优势菌属均为狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto 1)。     

基于高通量测序技术对三种太岁样品细菌组成的分析

利用Illumina公司Mi Seq技术,检测3种太岁样品细菌群落的差异性,分析太岁样品的细菌多样性和群落结构,揭示细菌在太岁构成中的作用和在不同太岁间的内在联系。结果表明,3种太岁样品的高通量测序分析共得到有效序列64 114条,归为4 033个OTU,属于35个门、61个纲、89个目、201个科及625个属,还有一些未有明确的分类学信息。变形菌门和厚壁菌门为优势门,在2、8、9号太岁样品中所占比例分别是63.95%、79.65%、76.82%。2、8、9号太岁中的最优势属及所占比例分别为Edaphobacter(23.84%)、梭菌属(12.94%)、芽孢杆菌属(17.60%)。3种太岁样品各自的优势属不尽相同,没有共有且占比均大的属。3种太岁样品的细菌群落的多样性丰富,且三者的细菌组成差异较大,不能建立起明显的内在联系。     

不同栽培模式人参根内生菌群落多样性分析

人参内生菌广泛存在于健康人参组织内部,是其微生态系统的重要组成部分。为了全面真实客观评估人参内生菌的多样性和资源开发的潜力,采用第二代高通量测序技术分析野生抚育模式(MCG)、农田栽参模式(FCG)及伐林栽参模式(DSGP) 3种不同栽培模式下人参根部内生菌的丰度和多样性。研究发现,3种栽培模式下人参共有内生细菌OTUs 108个(占比22. 27%),共有内生真菌OTUs 218个(占比16. 50%)。野生抚育模式人参根部内生细菌和内生真菌的群落指数Chao1、ACE、Shannon指数值均高于伐林栽参模式,而农田栽参模式下这3种指数最低。农田栽参模式Simpson指数最高。通过相对丰度分析发现,人参根部相对丰度最高的内生真菌类群为子囊菌门(Ascomycota)(80%);内生细菌相对丰度最高的类群为变形菌门(Proteobacteria)(78%)。研究结果表明栽培模式显著影响人参内生菌的形成和多样性。     

基于高通量测序研究龟鳖养殖水体细菌多样性

为研究龟鳖养殖水体中微生物资源特征并获取其菌种资源,采用Illumina-MiSeq高通量测序技术对外塘和温室养殖水体及生化流程处理后的尾水进行细菌多样性分析.结果显示,3组样品在门水平上优势菌为变形菌门和拟杆菌门,平均占比分别为55.89％ 和14.37％.在属水平上,细菌主要为不动杆菌属,尚未分类的小梨形菌科和红杆菌科.3组水样中均有大量序列不能被归入已知的属,推测其中可能有尚未发现的潜在新种.温室和外塘2种不同养殖模式下,水体理化因子及细菌群落结构组成均存在很大差异.传统微生物分离方法筛选了52株细菌,归属于14种不同的细菌属,其中大部分可作为水产益生菌使用.该研究结果为龟鳖养殖水体的微生态人工调控提供了理论依据.     

广西柑橘黄龙病植株韧皮部内生细菌多样性分析

【目的】对柑橘健康植株和感染黄龙病植株的韧皮部内生细菌的多样性进行比较分析,为研究柑橘植株韧皮部内生细菌与黄龙病菌之间的相互关系奠定基础。【方法】采用常规分离培养与分子鉴定的方法和基于16S rDNA基因的限制性酶切长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分析的方法。【结果】用常规分离与分子鉴定方法获得10个属细菌类群,其中芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、考克氏菌属(Kocuria sp.)为无症健株的优势菌群;微杆菌属(Microbacterium sp.)、芽孢杆菌属、假单胞菌属和考克氏菌属.为黄龙病罹病植株的优势菌群。PCR-RFLP方法得到29种酶切图谱,共鉴定出10属可培养细菌以及11种不可培养细菌。健株与病株中Dyella sp.、Pseudomonas sp.、Serratia sp.和未培养细菌所占比例均大于5%。柑橘健株与病株中细菌的种群密度和菌群种类存在明显差异。【结论】研究结果表明柑橘健株和病株韧皮部组织中的内生细菌优势菌群存在明显差异,而伴生细菌的优势菌群与黄龙病菌的相互关系正在深入分析研究。     

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。