基于MiSeq分析川中黑山羊瘤胃细菌的多样性及群落结构

采用MiSeq高通量测序技术分析川中黑山羊瘤胃细菌的多样性及菌群结构。选用3只140日龄健康公羊,其平均体质量为(15.53±0.21)kg,饲喂10 d后,于150日龄时采集瘤胃液(样品A),40 d后再次采集瘤胃液(样品F),提取瘤胃液细菌基因组DNA,对细菌16S rDNA序列V4区进行MiSeq测序。结果显示:1)从样品A与样品F中共获得高质量序列338 830条,聚类后得3 400个运算分类单位(OTU);2)样品A的α多样性指数高于样品F的,但其差异无统计学意义;3)门水平上,样品A最高相对丰度为拟杆菌门的(占总序列数的40.87%),其次为厚壁菌门的(27.19%),样品F最高相对丰度为拟杆菌门的(47.12%),其次为变形菌门的(19.99%),再次为厚壁菌门的(18.05%),样品A厚壁菌门的相对丰度极显著高于样品F的(P0.01);4)在属水平上,样品A与样品F的最高相对丰度均为普雷沃氏菌属的(样品A的为25.54%,样品F的为27.67%),样品A中月形单胞菌属、丁酸弧菌属、瘤胃球菌属、琥珀酸弧菌属、琥珀酸菌属等的相对丰度显著高于样品F的(P0.05)。试验结果表明,川中黑山羊瘤胃中相对丰度最高的菌门为拟杆菌门,相对丰度最高的菌属为普雷沃氏菌属,且两瘤胃样品中部分细菌相对丰度间的差异显著。     

不同月龄鲁西黑头羊瘤胃细菌多样性比较分析

瘤胃是反刍动物重要的消化器官,瘤胃微生物的组成及其多样性直接关系到反刍动物对饲料的消化利用。本研究通过测定不同月龄鲁西黑头羊瘤胃液微生物菌群多样性及组成结构,探索瘤胃微生物发育规律,为鲁西黑头羊高效饲养提供理论依据。结果表明：(1)Shannon指数和Simpson指数各组之间无显著性差异,ACE指数和Chao 1指数3月龄显著低于6月龄和12月龄;(2)拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌门,普雷沃菌属(Prevotella)为瘤胃优势菌属,但各类群丰度在不同月龄间存在显著差异;(3)PCA分析显示,3月龄鲁西黑头羊瘤胃菌群个体间差异较小,6月龄与12月龄明显分离,表明菌群结构差异较大。综上,鲁西黑头羊瘤胃菌群在3月龄时相对稳定,随着月龄的增长,群落丰富度有所提高,表明3月龄时瘤胃功能仍在发育。     

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...     

体外共培养法研究瘤胃真菌对瘤胃细菌发酵的影响

采用体外厌氧共培养技术，研究了山羊瘤胃真菌对瘤胃细菌发酵的影响。结果表明：在瘤胃真菌与瘤胃细菌共培养24h内，瘤胃真菌对瘤胃细菌表现出一定的抑制作用，共培养组24h时底物稻草表观干物质消失率（5．85％）、总挥发性脂肪酸浓度（28．21mmol／L）及乙酸浓度（20．32mmol／L）显著低于瘤胃细菌培养组（10．49％、32．66mmol／L和24．39mmol／L）；而共培养组在48h和72h时稻草表观干物质消失率（24．37％、29．04％）均高于瘤胃细菌培养组（21．69％、26．41％）；试验结果同时显示，经灭菌处理的瘤胃真菌发酵液可显著降低瘤胃细菌对稻草片段的降解活力。     

泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌群落组成与多样性变化

本研究旨在探究泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌群落组成及其多样性的变化。共设置2个试验：试验1,选取20头泌乳中期健康高产荷斯坦奶牛,饲喂相同饲粮,持续8周,分别在第0、4、7周的第7天采集瘤胃内容物;试验2,选取30头泌乳中期健康高产荷斯坦奶牛,在基础饲粮的基础上补充20 g/d瘤胃保护蛋氨酸,持续8周,分别在第0、8周的第7天采集瘤胃内容物。分析2个试验在不同时间点采集到的瘤胃内容物的细菌群落组成与多样性变化,以及功能稳定性差异。结果发现：2个试验中,瘤胃细菌的α多样性、β多样性、功能稳定性在不同时间点之间都不存在显著差异（P>0.05）。试验1在高丰度细菌的门和属水平上分别发现6个与1个差异细菌,分别是放线菌门、变形菌门、蓝菌门、绿弯菌门、互养菌门、纤维杆菌门与Lachnospiraceae＿NK3A20＿group;试验2在高丰度细菌的门和属水平上分别发现3个与1个差异细菌,分别为放线菌门、螺旋体门、迷踪菌门与unclassified＿f＿Lachnospiraceae。由此可见,在相同的饲粮条件下,泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌组成随时间变化的程度有限,其多样性与功能稳定性均未发...     

绵羊瘤胃细菌阿拉伯糖异构酶基因多样性的初步研究

L-阿拉伯糖异构酶可以催化醛酮糖的异构化反应,将D-半乳糖转化为D-塔格糖,从而在动物营养与食品应用研究中获得重视。动物瘤胃是一个特殊的厌氧环境,而瘤胃微生物含有大量的多糖降解酶的新颖基因。初步分析了绵羊瘤胃液中细菌来源的阿拉伯糖异构酶基因的多样性。以饲喂后4h的瘤胃液的宏基因组为模板,通过兼并PCR技术和内切酶方法获得了61条与已知序列相似性达68%~98%的阿拉伯糖异构酶基因片段,并对38条差异片断(相似性低于95%)进行聚类分析。结果表明普雷氏菌来源的L-阿拉伯糖异构酶基因在绵羊瘤胃中占有绝对优势(36/38), 而来自于Catonella morbi和Marinilabilia salmonicolor的L-阿拉伯糖异构酶基因则数量稀少(2/38)。研究结果不但丰富了L-阿拉伯糖异构酶的基因资源,并确定了普雷氏菌在绵羊瘤胃的重要性。     

不同添加剂量的3-硝基酯-1-丙醇对体外瘤胃发酵参数及细菌多样性的影响

通过体外瘤胃发酵法研究高精饲粮中添加不同剂量3-硝基酯-1-丙醇（3-NOP）对瘤胃发酵参数及细菌区系的影响,以期为3-NOP在我国反刍家畜生产方面提供理论依据和参考。试验采用单因素完全随机设计,设4个3-NOP添加剂量,即以干物质为基础向每克发酵底物中分别添加0 mg（对照组,C）、0.4 mg（低剂量组,LD）、0.8 mg（中剂量组,MD）和1.2 mg（高剂量组,HD）的3-NOP,体外发酵培养24 h。结果表明：与对照组相比,添加中高剂量的3-NOP显著降低了体外瘤胃发酵乙酸和丁酸生成量（P<0.05）,但3个添加剂量的3-NOP均显著增加了丙酸生成量（P<0.05）,显著降低了乙酸/丙酸值（P<0.05）。并且3-NOP处理组显著提高了普雷沃氏菌属（Prevotella 1）的丰度（P<0.05）,却显著降低了瘤胃球菌属（Ruminococcaceae NK4A214group）的丰度（P<0.05）。其中普雷沃氏菌属（Prevotella 1）与丙酸含量呈显著正相关,但与乙酸含量呈显著负相关（P<0.05）。由此可见,在体外培养条件下,...     

PCR-DGGE技术在水牛瘤胃产甲烷菌多样性分析中的应用

【目的】分析水牛瘤胃产甲烷菌的多样性,为更好地了解水牛瘤胃产甲烷菌提供科学依据。【方法】采集16头广西本地沼泽型水牛瘤胃内容物,提取总DNA,利用产甲烷菌的通用引物扩增16SrRNA基因序列进行DGGE分析,并对DGGE凝胶上7条优势条带进行回收克隆测序。【结果】共获得9条序列（5条为古菌序列、4条为非古菌序列）,5条古菌序列中有3条与甲烷短杆菌（Methanobrevibacter）的同源性高达99%、1条与甲烷短杆菌的同源性达98%、1条与广古菌门（Euryarchaeota）热原体目（Thermoplasmatales）的同源性达98%;而4条非古菌序列分别属于拟杆菌（Bac-teroidetes）、厚壁菌（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）,且彼此间同源性较小。【结论】通过PCR-DGGE技术可以较好地分析水牛瘤胃产甲烷菌的多样性。     

六个不同品种牛的瘤胃微生物群落的比较分析

分析不同品种牛的瘤胃微生物群落结构的差异,构建了1个鲁西肉牛瘤胃细菌16S rDNA文库,并从公共数据库中搜集来自荷斯坦奶牛、晋南牛、牦牛、黄牛和Hanwoo的9个16S rDNA文库,对序列多样性和文库组成等进行比较分析.结果发现:鲁西内牛瘤胃细菌16S rDNA文库共有122个克隆,可分为109个操作分类单元.文库中91%的克隆来自未培养细菌,拟杆菌(Bacteroidales)和梭菌(Clostridiales)是其中的优势菌祥.文库的定性和定量比较表明饲喂不同日粮的5个荷斯坦奶牛16S rDNA文库组成类似,而与鲁西肉牛等亚洲品种的文库存在显著差异.结果表明,牛的品种是瘤胃细菌群落差异的重要因素,对瘤胃细菌群落组成的影响大于日粮或其他因素.     

PCR-DGGE技术在水牛瘤胃产甲烷菌多样性分析中的应用

【目的】分析水牛瘤胃产甲烷菌的多样性,为更好地了解水牛瘤胃产甲烷菌提供科学依据。【方法】采集16头广西本地沼泽型水牛瘤胃内容物,提取总DNA,利用产甲烷菌的通用引物扩增16S rRNA基因序列进行DGGE分析,并对DGGE凝胶上7条优势条带进行回收克隆测序。【结果】共获得9条序列（5条为古菌序列、4条为非古菌序列）,5条古菌序列中有3条与甲烷短杆菌（Methanobrevibacter）的同源性高达99%、1条与甲烷短杆菌的同源性达98%、1条与广古菌门（Euryarchaeota）热原体目（Thermoplasmatales）的同源性达98%;而4条非古菌序列分别属于拟杆菌（Bacteroidetes）、厚壁菌（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）,且彼此间同源性较小。【结论】通过PCR-DGGE技术可以较好地分析水牛瘤胃产甲烷菌的多样性。     

应用变性梯度凝胶电泳和16S rDNA序列分析对山羊瘤胃细菌多样性的研究

 以取自3头安装有永久性瘤胃瘘管的土种山羊的瘤胃内容物为材料, 经过DNA抽提和PCR扩增, 扩增产物利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE，一种DNA指纹技术)分析瘤胃细菌在两种日粮条件下的多样性。同时利用基因序列分析技术，分析了16个在DGGE胶上有匹配带的克隆的16S rDNA序列，并与现有的数据库进行了比较。结果表明，饲喂基础日粮时3头山羊瘤胃内容物的DGGE图谱有一定的相似性(43%～55%)；饲料中添加大豆黄酮一定程度上影响了瘤胃细菌的组成，DGGE谱带变化程度分别为1号36%、2号46%、3号30%。基因序列分析表明，DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有5个基因序列与基因数据库登录的相关序列的相似性大于97%，8个基因序列的相似性在90%～96%，余下的低于90%。相似性大于97%的5个克隆中，只有1个被鉴定为Prevotella sp.，其余4个都属于未被鉴定的瘤胃细菌。     

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…     

黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系根际细菌多样性分析

[目的]探究黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系在河道底泥净化方面的作用,为水生植物-细菌联合修复河道提供技术支持.[方法]利用16SrDNA测序技术分析黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系根部细菌的多样性、丰富度和群落结构的变化,细菌组间差异物种和细菌群落的功能.[结果]黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系没有显著改变细菌聚类和物种分类数量、群落丰富度,但是有效改变底泥细菌群落多样性状况,使根部底泥中富集细菌的功能主要集中在还原硝酸盐、氧化铵硫化物、吸收氮元素和代谢硝酸盐.[结论]黄菖蒲-枯草芽孢杆菌净化体系能够有效改变河道底泥中的细菌多样性,增强净化水体的功能.     

怀菊不同部位内生细菌多样性分析

为探究怀菊不同部位内生细菌群落多样性及分布情况,本文应用Illumina Miseq高通量测序技术,分析怀菊茎、叶、花内生细菌高通量测序质控后有效序列数目有差异,分别聚成54、54和51个OTUs.菊花不同部位多样性指数中的Shannon指数花>茎>叶、Simpson指数叶>茎>花,Streptophyta属为内生细菌...     

高寒草地土壤细菌对放牧梯度的响应

放牧作为影响土壤微生物群落的重要因素,对土壤细菌的生长、活动、生存具有重要的影响。青藏高原地区放牧是主要的草地利用方式,而放牧条件改变引起的生境变化成为土壤微生物群落结构及其多样性变化的关键因子。目前关于放牧对草地土壤微生物多样性影响的结论并不统一。采用Hiseq高通量测序对放牧梯度下西藏高原典型高寒草地土壤细菌群落进行检测发现:不同放牧梯度下土壤细菌的物种多样性在中度放牧下最高,而均匀度没有显著变化。其优势物种相对丰度随放牧强度表现出显著差异,其中Pseudonocardia、Sporosarcina、Thermomonas相较于中-弱放牧梯度在强放牧强度下相对丰度增大,而Rhodoplanes、Microlunatus在强放牧作用下相对丰度表现为减小。门水平上细菌类群间相关性随放牧梯度而变化,且细菌群落结构和位置在不同放牧强度下显示出显著差异。     

不同日龄湖羊羔羊瘤胃上皮细菌的差异

【目的】比较不同日龄湖羊Ovis aries羔羊瘤胃上皮细菌多样性及菌群组成差异,为幼龄反刍动物早期断奶提供理论依据。【方法】选用10只出生体质量相近的初生湖羊羔羊,分别于日龄30 d (D30)和45 d (D45)各屠宰5只以获得瘤胃上皮组织,对其进行测序及微生物多样性分析。【结果】D45组羔羊瘤胃上皮细菌的操作分类单元(OTU)个数显著多于D30组羔羊(P<0.05),Chao1指数D45组有增加的趋势(P=0.07)。与D45组相比,D30组羔羊瘤胃细菌弯曲杆菌属Campylobacter和肠单胞菌Intestinimonas的相对丰度显著降低(P<0.05),拟杆菌属Bacteroides和小杆菌属Dialister的相对丰度有降低的趋势(P=0.083);而萨顿氏菌属Suttonella、脱硫弧菌属Desulfobulbus和单胞菌属Brachymonas的相对丰度显著增加(P<0.05),琥珀酸菌属Succiniclasticum有增加的趋势(P=0.083)。相关性分析发现：萨顿氏菌属与瘤胃挥发性脂肪酸含量呈正相关(P<0.05),拟杆菌属、琥珀...     

应用PCR-DGGE比较奶牛瘤胃中不同粗饲料固相粘附细菌的多样性

为了比较奶牛瘤胃中不同粗饲料粘附细菌菌群结构,选择3头体况相近、健康、装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛,将苜蓿与全株玉米青贮混合粗饲料日粮(MF)和单一玉米秸秆日粮(CS)分别装入尼龙袋,在瘤胃中孵育24h后取出,用磷酸缓冲液洗脱获得饲料固相粘附部分,剩余的饲料残渣是固相超紧密粘附部分,提取总DNA,最终获得固相紧密粘附细菌和固相超紧密粘附细菌,利用PCR-DGGE分析细菌群落结构.结果表明:不同粘附程度的固相细菌的DGGE图谱条带数目和颜色深浅存在较大的差异,而粘附程度相同的不同粗饲料的DGGE图谱条带相似.2种饲料的瘤胃固相紧密粘附细菌的Shannon-Wiener多样性指数,CS高于MF(P<0.05),相比于固相紧密粘附细菌,固相超紧密粘附细菌的Shannon-Wiener多样性指数更高(P<0.01).不同粘附程度的固相细菌差异条带近源种分别归属于Brevundimonas,Prevotella,Pseudobutyrivibrio,Clostridium.因此认为,粗饲料类型和粘附程度影响细菌多样性,其中固相超紧密粘附细菌的多样性较高.     

开垦对盐渍化弃耕地土壤细菌群落组成和结构的影响

【目的】新疆盐碱弃耕地开垦后用于棉花的种植,研究比较开垦前后土壤细菌群落的变化,分析开垦对土壤质量和功能的影响。【方法】通过Illumina MiSeq测序,比较弃耕地与开垦后种植棉花的土壤细菌群落的组成和多样性;探索菌群所具有的特定功能。【结果】开垦显著地降低了土壤电导率和速效钾含量,显著地增加了土壤有机质、碱解氮和速效磷含量。弃耕地开垦为棉田后增加了细菌物种的丰富度和多样性。Proteobacteria和Firmicutes是弃耕地土壤中主要的细菌门。开垦降低了Firmicutes的相对丰度,但是增加了Chloroflexi, Acidobacteria和Actinobacteria的相对丰度。聚类分析显示弃耕地与开垦后农田的细菌群落有明显的差异性。【结论】开垦后进行棉花生产提高了土壤理化特性,改变了土壤细菌群落组成和结构。     

放牧对草地节肢动物多样性的影响研究概述

放牧是草地生态系统重要的管理方式和关键驱动因素,可导致草地生态系统功能发生巨大改变。同时,不同的放牧强度和放牧方式均会直接或间接的影响节肢动物多样性,进而影响草地生态系统的平衡和稳定。文中总结了放牧对节肢动物多样性影响的研究成果,有助于全面理解草地节肢动物多样性对放牧的响应及其生态学机制,为提高草地管理的科学性、促进草地生态系统的可持续发展提供了理论依据。