罗非鱼不同养殖阶段喹诺酮类耐药菌群数量与组成分析

[目的]评估不同养殖阶段罗非鱼肠道及养殖环境中喹诺酮类耐药菌产生的风险,筛选出水产养殖耐药性监测指示菌,为建立科学的水产品耐药防控技术提供参考依据.[方法]选取萘啶酸(第一代)和恩诺沙星(第三代)2种喹诺酮类药物,通过平板计数法统计不同养殖阶段(苗种阶段、中间阶段及上市阶段)罗非鱼肠道及养殖环境(池塘水和底泥)中喹诺酮类耐药菌的数量及耐药率,然后采用高通量测序分析不同养殖阶段喹诺酮类耐药菌群的结构特征及组成变化.[结果]在不同养殖阶段罗非鱼肠道及其养殖环境中的细菌总数相对稳定,罗非鱼肠道的细菌总数维持在4.6×105~1.6×106 CFU/g,池塘水的细菌总数维持在5.2×103~2.1×104 CFU/g,池塘底泥的细菌总数维持在4.8×103~3.2×104 CFU/g.苗种阶段罗非鱼肠道菌群对萘啶酸和恩诺沙星的耐药率均高于中间阶段和上市阶段,分别为34.7%和19.0%.各养殖阶段的罗非鱼肠道及养殖环境优势菌群均以气单胞菌属、埃希菌—志贺氏菌属、鲸杆菌属、邻单胞菌属、芽孢杆菌属和肠杆菌属细菌为主.随着养殖阶段的推移,罗非鱼肠道中的气单胞菌属相对丰度呈下降趋势,而鲸杆菌属呈上升趋势;而养殖环境中的菌群结构无明显规律性变化.在罗非鱼肠道及养殖环境喹诺酮类耐药菌群中,埃希菌—志贺氏菌属和气单胞菌属的相对丰度较高,且随着养殖阶段的推移呈不同程度上升趋势.[结论]罗非鱼养殖的耐药风险主要集中在养殖前期阶段,埃希菌属和气单胞菌属是喹诺酮类耐药的主要菌群,应加强不同养殖阶段的饲养管理,减少病害发生以减轻抗菌药物使用带来的风险.此外,可选用埃希菌属和气单胞菌属作为水产养殖细菌耐药性监测的指示菌,实时监控喹诺酮类药物耐药性的产生与传播.     

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.     

室内培育不同产地卤虫的成虫肠道菌群结构分析

[目的]探究室内培育卤虫的成虫肠道菌群组成及结构特征,为开展人工健康养殖卤虫提供参考依据.[方法]选取俄罗斯鄂木斯克地区及我国巴里坤和渤海湾产地的卤虫卵进行孵化,人工养殖至成虫期后采用16S rDNA高通量测序技术分析不同产地卤虫肠道内的菌群组成及结构特征.[结果]Illumina MiSeq测序共得到481096条有效序列,平均每个样品有53455条有效序列.变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为不同产地卤虫肠道内的优势菌群,其在肠道菌群内的相对丰度均在97.0%以上.不同产地卤虫肠道菌群的共有OTU为291个,共有OTU对应序列数占不同产地卤虫总序列数的95.04%.其中,假单胞杆菌属(Pseudomonas)有29个OTUs,其对应序列数占总序列数的31.25%;盐单胞杆菌属(Halomonas)有15个OTUs,其对应序列数占总序列数的16.44%;交替赤杆菌属(Altererythrobacter)有9个OTUs,其对应序列数占总序列数的12.00%.不同产地的卤虫肠道菌群也存在一定差异,交替赤杆菌属和列文虎克菌属(Leeuwenhoekiella)在俄罗斯鄂木斯克卤虫肠道内的相对丰度显著高于我国巴里坤和渤海湾产地的卤虫(P<0.05,下同),微小杆菌属(Exiguobacterium)在我国巴里坤卤虫肠道内的相对丰度显著高于俄罗斯鄂木斯克地区和我国渤海湾产地的卤虫,而Idiomarina属仅在我国渤海湾卤虫肠道菌群中出现.[结论]卤虫肠道菌群构成与其生存的水体环境和摄食的饵料相关,因此可通过调整养殖水体环境和投喂饵料的一致性以提高肠道共有菌群的比例.卤虫肠道中参与食物消化吸收的有益菌群可作为今后研究卤虫生长机制的靶菌群.     

恩诺沙星曝露下企鹅珍珠贝肠道微生物多样性及优势菌变化规律

[目的]明确恩诺沙星曝露下企鹅珍珠贝肠道微生物群落结构尤其是优势菌的变化规律,为企鹅珍珠贝养殖过程中恩诺沙星的科学用药提供参考依据.[方法]针对3个恩诺沙星浓度(0、5和10 mg/L)共9个企鹅珍珠贝肠道样本中的细菌构建16S rRNA文库,再采用Illlumina高通量测序技术从门和属水平上比较分析各处理组间肠道微生物群落结构和多样性的差异.[结果]从9个企鹅珍珠贝肠道样本中共检测到10个菌门,其优势菌门分别是变形菌门(Pro-teobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、梭杆菌门(Fusobacteria)、螺旋体门(Spirochaetae)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);共检测到79个菌属,优势菌属主要包括弧菌属(Vibrio)、发光杆菌属(Photobacterium)、嗜冷菌属(Psychrilyobacter)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、疏螺旋体属(Borrelia)、交替单胞菌属(Alteromonas)、微拟球藻属(Nannochioropsis-oceanica)、弓形杆菌属(Arcobacter)、Thalassotalea、Amphritea、Tenacibaculum和微小杆菌属(Exiguobacterium)等.不同恩诺沙星浓度处理下,企鹅珍珠贝肠道的优势菌门与菌属种类丰度差异明显.经恩诺沙星处理后,企鹅珍珠贝肠道变形菌门相对丰度显著升高(P<0.05,下同)、拟杆菌门相对丰度显著降低;弧菌属相对丰度显著升高,微拟球藻属、Aquibacter、BD1-7_clade及希瓦氏菌属(Shewanella)相对丰度则显著降低;此外,弓形杆菌属相对丰度经10 mg/L恩诺沙星处理后显著升高,Psychrobium相对丰度经5 mg/L恩诺沙星处理后显著升高.[结论]经恩诺沙星处理后企鹅珍珠贝肠道微生物的多样性与丰度发生明显变化,且肠道微生物中一些具有特殊功能的优势菌群结构比例也发生变化,该变化规律可为企鹅珍珠贝养殖过程中科学使用恩诺沙星提供参考依据.     

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.     

中草药对蛋鸡肠道微生物多样性和产蛋率的影响

以蛋鸡品种北农1号为研究对象,在饲料中添加中草药(B组)、中草药+益生菌(C组),通过高通量测序分析蛋鸡肠道细菌群落结构变化,并比较产蛋率。结果表明,添喂中药的产蛋鸡肠道细菌群落结构有明显变化,细菌多样性与不添加组比明显降低,C组差异显著;肠球菌属、芽孢杆菌属和梭菌属微生物丰度均显著增加,肠球菌属丰度增加最为明显;拟杆菌属微生物丰度明显降低。B组和C组的产蛋率均有明显提高。可见中草药和益生菌可改善肠道细菌群落结构,促进肠球菌属在蛋鸡肠道中定殖,有效提高蛋鸡的生产性能。     

肉鸡盲肠微生物群落特征与体质量的相关性

为探究盲肠微生物与肉鸡个体长势的相关性,将10周龄宁都黄鸡按体质量高低分为4组,利用高通量测序技术分析比较相同日龄、不同体质量笼养肉鸡的肠道微生物多样性及菌群结构特征。结果表明,4组样品获得的OTU数量及各组Alpha多样性指数Chaol值、Shannon和Simpson指数无显著差异;组间盲肠微生物群落组成具有相似性,但菌群相对丰度有显著差异;与肉鸡体质量呈正相关的菌群中,影响最大的是甲烷短杆菌属,其次是栖粪杆菌属,负相关菌群主要是脱硫弧菌属和互养菌属。研究显示肠道微生物群落结构与肉鸡个体长势显著相关,显著差异菌群可应用于改善肉鸡生长性能。     

利用Illumina Miseq测序技术研究鲍内脏多肽对小鼠肠道微生物的影响

[目的]研究鲍内脏活性物质对小鼠肠道微生物的影响。[方法]从鲍内脏中制备多肽并灌胃小鼠,利用Illumina Miseq测序技术分析小鼠肠道微生物的群落结构及动态变化。[结果]门水平上,小鼠肠道微生物最优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes),占总序列的69.10%;其次为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),分别占总序列的23.50%和5.00%,变形菌门又以δ-变形菌纲居多。属水平上,最优势类群为拟杆菌目(Bacteroidales)的一个未知分类属,占30.33%;其次为拟普雷沃菌属(Alloprevotella)和拟杆菌属(Bacteroides),分别占12.47%和9.80%。灌胃鲍内脏多肽后,小鼠肠道中丰度前30位的菌属中有4个属的丰度上调,其中副拟杆菌属(Parabacteroides)的丰度显著上调。丰度下调的属有7个,其中毛螺菌科(Lachnospiraceae)一个未分类属和厌氧支原体属(Anaeroplasma)丰度显著下调。[结论]灌胃鲍内脏多肽后小鼠肠道微生物多样性呈增加的趋势,且在小鼠肠道中检测到一些与宿主健康相关的差异细菌类群。     

群体感应淬灭酶YtnP对草鱼肠道菌群结构的影响

[目的]揭示群体感应淬灭作用与宿主肠道菌群结构间的作用关系,为具有群体感应淬灭作用益生菌及其淬灭酶在水产养殖上的推广应用提供理论依据.[方法]选取30尾规格为25±1 g/尾的草鱼随机分为对照组和试验组,试验组每尾草鱼腹腔注射100μL溶解稀释后的YtnP(25μg/mL),对照组每尾草鱼腹腔注射等量的300 mmol/L分子筛缓冲液,分别在注射后24和48 h采集草鱼前肠、中肠和后肠的肠道组织及内容物,提取各肠段总DNA及PCR扩增16S rRNA序列V3~V4可变区,然后基于Illumina MiSeq高通量测序技术分析外源添加YtnP对草鱼肠道菌群多样性与丰度的影响.[结果]12份草鱼肠道样品测序共获得原始序列(Raw reads)660205条,有效序列(Valid reads)416614条;对照组和试验组样品的OTU数目分别为142±102和143±67个.在门分类水平上,对照组和试验组草鱼肠道优势菌群均为放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);相对于对照组,试验组草鱼肠道中浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度显著增加(P<0.05,下同),放线菌门、梭杆菌门和变形菌门的相对丰度也呈升高趋势,但差异不显著(P>0.05,下同),厚壁菌门、TM7和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度则呈下降趋势.在属分类水平上,对照组和试验组草鱼肠道均以鲸杆菌属(Cetobacterium)和诺卡氏菌属(Nocardia)为优势菌群;相对于对照组,试验组草鱼肠道中鲸杆菌属相对丰度呈升高趋势、诺卡氏菌属相对丰度呈下降趋势,但变化差异均不显著,未特指微杆菌属(Unspecified_Microbacteriaceae)相对丰度则显著增加.草鱼肠道菌群结构Alpha多样性分析发现,试验组样品的Chao1和ACE指数低于对照组样品,Shannon和Simpson指数略高于对照组样品,但差异均不显著;Beta多样性分析结果显示,对照组与试验组间的菌群特点存在差异,且组间区分效果明显.[结论]外源添加YtnP不会导致草鱼肠道优势菌群种类发生明显变化,但能在一定程度影响肠道菌群的相对丰度.     

传统活性污泥法和膜生物反应器驯化期微生物群落组成特征

[目的]比较传统活性污泥法(S1)和膜生物反应器(MBR,S2)工艺微生物群落之间的差异.[方法]通过MiSeq高通量测序平台,分析处于驯化期的S1和S2工艺中微生物群落结构组成.[结果]从S1和S2分别获得47 354和51 882条有效序列,平均长度为253bp.在97％相似性水平下,从S1和S2分别可确定2 693和3 208个操作分类单元(OTU),其中有l 156个OTU为相同单元.S1和S2的丰度指数(Chao 1)分别为6 639.3和9564.1,Shannon指数为9.03和9.13.系统进化分析结果表明,两种处理系统中活性污泥的优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes);同时,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)在MBR中更易富集,所占比例要高于传统活性污泥法.[结论]在驯化期中,MBR和传统活性污泥法均具有较高的微生物多样性以及相似的优势菌群结构.由于对微生物的高效过滤作用,驯化期MBR中微生物群落多样性更为丰富.