运用454焦磷酸测序技术对断奶前后仔猪肠道菌群的分析

本研究旨在运用454焦磷酸测序技术分析断奶前后仔猪肠道菌群的变化。随机选取胎次和出生时间相近的、体重差异不显著的健康"杜×长×大"外三元新生仔猪12头用于试验。整个试验期间由母猪按常规哺乳直到断奶(25日龄),母猪饲粮不含有抗生素,仔猪于12日龄开始饲喂教槽料。于25日龄(断奶前)和32日龄(断奶后)分别随机挑选3头仔猪进行心脏放血屠宰,无菌采集盲肠内容物,运用454焦磷酸测序技术分析断奶前后仔猪盲肠内容物中菌群结构的变化。结果表明:与断奶前仔猪相比,断奶后仔猪腹泻率显著增加(P<0.05);肠道中菌群多样性增加;肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)含量变化不显著(P>0.05),厚壁菌门(Firmicutes)含量显著增加了63.95%(P<0.05),梭杆菌门(Fusobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)含量分别显著减少了100.00%和70.54%(P<0.05)。对厚壁菌门含量进行深入分析发现,在纲的水平,与断奶前仔猪相比,断奶后仔猪肠道中梭菌纲(Clostridia)和芽孢杆菌纲(Bacilli)含量有减少的趋势(P>0.05),而Negativicutes纲、Erysipelotrichia纲和未知厚壁菌纲含量有增加的趋势(P>0.05)。从门到属的水平,断奶前后仔猪肠道菌群相对丰度不同,有些菌是断奶前仔猪肠道特有的,如嗜胆菌属(Bilophila)、具核梭杆菌属(Fusobacterium nucleatum)、黄杆菌属(Flavobacteriaceae)等,有些菌是断奶后仔猪肠道特有的,如费克蓝姆菌属(Facklamia)、八叠球菌属(Sarcina)等。由此可见,断奶后仔猪肠道菌群多样性和菌群结构发生了改变。     

封育对沙化典型草原土壤种子库的影响

本文对封育和未封育放牧草地土壤种子库种子密度、种子库组成、种子库物种多样性及均匀性进行了比较研究,并得出的主要结论是:①实施封育提高了土壤种子库种子密度。②封育能使草地中的优良禾草及多年生植物种子所占比例增加。③封育能使土壤种子库物种多样性及丰富度增加。     

绿脓杆菌焦磷酸测序检测方法的建立

本试验旨在利用绿脓杆菌的序列信息分析和焦磷酸测序技术,建立一种快速、简单检测绿脓杆菌的方法。从培养的绿脓杆菌中提取DNA,PCR扩增目的基因片段,采用焦磷酸测序技术(pyrosequencing technology,PSQ)针对保守核苷酸区段的测序分析。通过焦磷酸测序后获得的序列信息与已知的目的基因的序列比对,能进一步确证毒株的序列信息为绿脓杆菌。利用焦磷酸测序能快速获取核酸的序列信息,可为毒株及早确证奠定基础。     

传染性造血器官坏死病毒焦磷酸测序检测技术的建立

根据传染性造血器官坏死病毒(IHNV)基因序列,设计了IHNV最为保守的指纹序列,以及测序引物,建立了IHNV焦磷酸测序检测方法。对所构建的IHNV焦磷酸检测方法进行特异性试验和灵敏度检测。结果表明,所建立的方法特异性好,在8种鱼类病毒中能够特异性检测出目的病毒,检测方法灵敏度高,最低检出核酸量为10pg/μL。对建立的焦磷酸测序检测方法进行了实际应用研究,选取国内采集与进口的鱼类样本共计80批次进行IHNV检测。结果显示,焦磷酸测序检测方法可以有效的检出常规RTPCR不能检出的假阴性样本和弱阳性样本,该方法的灵敏度和特异性可以满足水生动物疫病检测的需要。     

BVDV 1型和2型焦磷酸测序检测方法的建立

为了建立BVDV 1型和2型焦磷酸测序检测方法,用于BVDV的确诊和分型。根据GenBank中发表的BVDV 5'-UTR序列,设计通用扩增引物和分别针对BVDV 1型和2型的两条测序引物。以BVDV 1型BA株和BVDV 2型分离株为模板,用通用引物进行RT-PCR扩增,用测序引物对扩增产物进行焦磷酸测序,建立BVDV 1型和BVDV 2型焦磷酸测序检测方法。结果显示,焦磷酸测序技术检测的序列为30个碱基以上,可用于BVDV的快速鉴定和分型。用该方法对奶牛场86份抗凝血样品进行检测。共检测出2份BVDV 1型,没有检测出BVDV 2型。将检测为阳性的RT-PCR产物测序,测序结果与焦磷酸测序结果一致,符合率为100%。表明本研究建立的BVDV 1型和2型焦磷酸测序检测方法,可用于BVDV的检测和分型,能一次性对待检样品进行确诊,是一种简便、快速的BVDV分型检测方法,对于BVDV的快速确诊具有重要意义。     

苏丹型埃博拉病毒焦磷酸测序方法的建立

[目的] 本研究旨在通过对埃博拉病毒进行序列信息分析的基础上,利用焦磷酸测序技术对苏丹型埃博拉病毒进行快速检测和鉴定。[方法] 通过序列信息比对,设计苏丹型埃博拉病毒基因保守区段的扩增引物及测序引物。通过人工方法合成一段基因序列,PCR扩增目的基因片段,经体外转录制备cRNA,RT-PCR扩增目的基因片段,采用焦磷酸测序技术针对目的基因进行保守核苷酸区段的测序分析。[结果] 通过序列信息比对寻找到苏丹型埃博拉病毒基因型的核苷酸保守区段,经焦磷酸测序后能进一步确证毒株的序列信息为苏丹型埃博拉病毒。经过与华大基因公司进行Sanger法测序比较,结果完全一致。[结论] 基于序列分析的焦磷酸测序技术可以作为进一步确证方法使用。     

施马伦贝格病毒病焦磷酸测序检测方法的建立

拟建立施马伦贝格病毒(SBV)S基因焦磷酸测序检测方法,用于施马伦贝格病毒病的快速检测和确诊。通过对公开发表的SBVS基因序列与布尼病毒科其他11种病毒S基因进行比对,找出不同病毒变异区域集中且变异区域两侧保守的序列片段,基因合成,体外转录,作为基因扩增模板。在特异性变异序列两端的保守区域设计扩增引物,进行RT-PCR扩增。在保守区域设计双向测序引物,对RT-PCR产物进行双向焦磷酸测序。通过比对测序结果,确定是否为SBV核酸序列;优化条件,确定检测方法的敏感性、特异性和重复性,建立SBVS基因焦磷酸测序检测方法。结果:建立的施马伦贝格病毒病焦磷酸测序检测方法扩增基因片段长度为166bp;敏感性为可检测到104个拷贝;每一条测序引物可准确测出50bp左右核酸序列,双向测序可准确测出100bp左右核酸序列,具有较好特异性,完全满足施马伦贝格病毒病确诊要求;重复测序3次,均能准确测出100bp左右核酸序列。本研究建立的施马伦贝格病毒病焦磷酸测序检测方法,可用于施马伦贝格病毒病的检测和确诊,整个检测过程可在1d内完成,大大缩短了确诊时间。     

猪流行性腹泻焦磷酸测序检测方法的建立

本研究旨在建立一种基于RT-PCR的焦磷酸测序方法,以便对猪流行性腹泻(PED)进行高效准确地检测。利用PSQ Assay Design SW软件分析了猪流行性腹泻病毒(PEDV)N蛋白基因的保守区域,设计了一对扩增引物及一条测序引物,建立了PEDV N蛋白基因的焦磷酸测序检测方法。实验结果表明,该方法可以直接通过PSQ的序列结果直观地判定PEDV,大大提高了PEDV的检出率和准确性。该方法特异性强,不与其他猪源病毒发生交叉反应,最低核酸检测限为0.05 pg/μL。本研究所建立的焦磷酸测序方法灵敏度高、稳定性好,能从基因序列水平上精确鉴定PEDV,避免了假阳性结果的出现,对于PED的快速确诊具有重要意义。     

荷斯坦牛瓜氨酸血症焦磷酸测序检测方法的建立与应用

为建立一种快速高通量的荷斯坦牛瓜氨酸血症(Citrullinemia,CN)分子检测方法,依据CN是由于精氨酸琥珀酸(ASS)合成酶基因编码第86位精氨酸的密码子突变为终止密码子的遗传学基础,利用Assay Design SW软件设计了1对引物和1条测序引物对三种不同基因型的基因材料进行测序分析。用建立的方法对55份进境荷斯坦牛血样进行检测,发现有1例为隐性基因携带者,将PCR产物进行常规测序,结果与焦磷酸测序检测结果一致。研究表明该方法可用于荷斯坦牛瓜氨酸血症的检测,是一种有效的新方法。     

施马伦贝格病焦磷酸测序检测方法的建立

为适应口岸施马伦贝格病快速、准确、高通量检测需求,建立一种基于RT-PCR及焦磷酸测序技术平台的施马伦贝格病检测方法。本研究针对施马伦贝格病毒基因组RNA的S、M和L三个基因节段保守区域利用焦磷酸测序软件PyroMark Q96ID分别设计RT-PCR扩增引物及焦磷酸测序引物,以人工合成的SBV重组质粒为模板分别建立了SBV S、M、L基因的PCR-焦磷酸测序检测方法,比较三基因的PCR扩增结果以及测序分析结果,结合特异性检测结果,最终确定以M基因作为靶基因建立的焦磷酸测序检测方法效果最好,并以德国FLI提供的SBV（BH80株）RNA对所建立的方法进行验证,通过对测得序列的比对分析可确定为施马伦贝格病毒,这表明本研究所建立的方法灵敏度高、稳定性好、特异性强,可以用于施马伦贝格病毒基因序列水平上的精准检测鉴定。     

基于18S rRNA基因测序基础上的锥虫分子分类学

利用18S rRNA基因序列分析方法,对我国湖北、广西、新疆和浙江4省的伊氏锥虫及1株布氏锥虫进行分子分类学研究.用分离的锥虫感染实验动物,自感染小鼠的红细胞或全血中提取基因组DNA,根据GenBank中已发表的雏虫18S rRNA序列设计1对锥虫通用引物,通过PCR扩增目的基因片段,将扩增产物连接到pGEM-T载体中,经酶切、PCR确定,进行序列测定.结果显示,7个锥虫分离株的18S rRNA基因大小为2 188 bp.利用DNAS-tar对试验所获得的这7株锥虫和GenBank中部分锥虫的18S rRNA基因进行比较分析,建立2个进化系统发生树.核苷酸同源性比较及系统发生树显示:自我国上述4省分离的伊氏锥虫来源于同一株系,布氏锥虫和广西分离的伊氏锥虫株的18S rRNA核苷酸与其他锥虫分离株仅有较小差异,与国外的6株锥虫的同源性为99%～100%,与另外7株的同源性为62%.     

围封、放牧、刈割对内蒙古典型草原土壤线虫群落的影响

为探讨围封、放牧、刈割对典型草原土壤线虫的影响,本文基于高通量测序确定土壤线虫群落组成,分析不同利用方式下土壤线虫群落差异及其表征的生态学意义。研究结果表明：围封、放牧、刈割处理下的线虫群落结构未呈现显著性差异,但在不同草地利用方式的影响下,土壤线虫在优势营养类群、生态学指数层面表现为有差异性的响应结果;与围封处理相比,放牧和刈割对草地生态系统产生一定干扰作用,这使得土壤线虫连通性和捕食关系有所减弱;刈割使温带典型草原土壤线虫群落的Shannon指数和均匀度指数显著降低,但有利于土壤养分富集。研究结果丰富了草地土壤线虫多样性和群落演变的研究内容,证实土壤线虫所指示的草地生态系统状况随着利用方式的改变而发生变化,为温带典型草原的草地恢复、可持续发展等不同阶段制定科学的草地利用方式提供参考。     

基于16S rDNA高通量测序方法检测猪舍环境微生物群落多样性

[目的]研究猪舍环境微生物群落多样性,了解不同类型猪舍环境中细菌群落的结构差异以及潜在的致病菌属。[方法]利用空气沉降法采集规模化猪场妊娠猪舍、保育猪舍、分娩猪舍的环境微生物样本,每种类型猪舍选取3栋猪舍采样,共9个样本。采用Illumina Miseq技术,以细菌16S rDNA的V3～V4变异区为对象进行高通量测序;采用QIIME2软件对测序数据进行分析,比较不同类型猪舍环境微生物群落组成。[结果]在97%相似度阈值下9个样本共得到OTU 29 126个,涵盖31门66纲160目320科899属1 831种的细菌。分娩猪舍以及保育猪舍的Chao1指数、Shannon指数及谱系多样性指数整体高于妊娠猪舍。变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）、厚壁菌门（Firmicutes）和放线菌门（Actinobacteriota）为猪舍环境的四大优势菌群;变形菌门在3个类型的猪舍中相对丰度均最高,厚壁菌门、放线菌门以及拟杆菌门相对丰度在不同类型猪舍中差异较大。不动杆菌属（Acinetobacter）、棒杆菌属（Corynebacterium）、寡养单胞菌...     

增温和增氮对荒漠草原土壤可培养真菌群落结构和多样性的影响

为了探讨气候变化对荒漠草原土壤真菌群落结构和多样性的影响,进而更有效地管理草原,在内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原进行远红外线辐射器模拟增温和人工施肥模拟增氮试验。经过6年的连续模拟试验后,采用稀释平板涂布法结合18SrRNA分子鉴定技术,对试验地土壤可培养真菌群落的组成和多样性进行分析。结果表明,1)从内蒙古短花针茅荒漠草原土壤中共分离获得17个属的可培养真菌;2)模拟增氮不增温、增温增氮处理均使可培养真菌的菌落数显著增加(P0.05),分别由不增氮不增温的菌落数6.70×105 CFU·g~(-1)升高到1.45×106和1.92×106 CFU·g~(-1),但二者间差异不显著(P0.05);3)增氮不增温、增温增氮处理的群落组成和优势属发生了改变,在增氮不增温处理中的优势菌属为镰刀菌属(Fusarium)、交链孢霉属(Alternaria)和假裸囊菌属(Pseudogymnoascus);增温增氮处理的优势菌属为青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属、交链孢霉属和Chromocleista;4)与其它两个处理相比,增氮不增温处理显著提高了荒漠草原可培养真菌的物种丰富度、均匀度和多样性。增温增氮对群落内物种丰富度、均匀度和多样性均没有显著影响。     

基于16S rDNA测序分析不同剩余采食量皖南黄兔盲肠中微生物菌落多样性

【目的】本研究旨在探究皖南黄兔个体间剩余采食量水平差异与盲肠菌群多样性的关系。【方法】选取体重、年龄相近的110只皖南黄兔仔兔进行60 d的饲养试验,试验结束后测定个体剩余采食量(residual feed intake, RFI),根据RFI值选出5只高RFI和5只低RFI皖南黄兔母兔,分别为H组(高RFI值)和L组(低RFI值)。利用16S rDNA扩增子测序技术对H组和L组母兔盲肠内容物进行比较分析。【结果】不同剩余采食量水平的家兔盲肠菌群组成丰富度无显著差异(P>0.05),而菌落多样性存在一定差异。L组黄兔盲肠微生物中纺锤链杆属(Fusicatenibacter)、经黏液真杆菌属(Blautia)、毛螺菌属(Lachnospira)、草酸杆菌属(Oxalobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)的相对丰度显著高于H组(P<0.05);Paludicola、Mailhella、螺杆菌属(Helicobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度显著低于H组(P<0.05)。【结论】不同RFI水平的皖南黄兔群体盲肠菌群多样性和结...     

基于高通量测序的准噶尔盆地荒漠土壤细菌多样性及群落结构特征

荒漠草地占新疆草地总面积的46.9%,不同荒漠类型的气候差异显著,植被和土壤类型也各不相同。以准噶尔盆地大面积分布的3种代表性荒漠植被类型(南缘伊犁绢蒿荒漠、腹地白梭梭荒漠和北缘盐生假木贼荒漠)为研究对象,应用高通量测序技术,分析比较3种荒漠植被类型的土壤细菌群落组成和多样性特征。结果表明:放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和拟杆菌门是准噶尔盆地荒漠土壤中6个主要优势类群细菌,其相对丰度累计超过94%。放线菌门在3种荒漠类型中相对丰度最高,均超过50%,但差异不显著(P>0.05);酸杆菌门在伊犁绢蒿荒漠中相对丰度最高,厚壁菌门在白梭梭荒漠丰度最高,拟杆菌门在盐生假木贼荒漠丰度最高,且这3种菌门在3种荒漠类型中差异显著(P<0.05);在3种荒漠类型中,白梭梭荒漠细菌操作分类单元(OTU)数最少,多样性最低。Pearson相关性分析和RDA分析结果均表明,年均降水量和土壤有机碳是影响细菌群落结构组成和多样性最显著的环境因子。     

基于宏基因组测序对奶牛运动场土壤和粪便微生物群落结构的分析

采用宏基因组技术分析规模化奶牛运动场不同位置土壤和新鲜粪便中微生物群落丰度。测序结果显示:土壤的样本中可见丰度最高的是变形菌门,其次是放线菌门,其余依次为拟杆菌门>绿湾菌门>浮霉菌门>芽单胞菌门>酸杆菌门>厚壁菌门>疣微菌门>蓝细菌门,且以运动场中央为圆心,距离越远的样本变形菌门丰度逐渐下降,而放线菌门丰度逐渐增加。研究还发现变形菌门、放线菌门是土壤中的优势细菌,子囊菌门和担子菌门为土壤中的优势真菌,奇古菌门和广古菌门为优势古菌群落。在新鲜粪便中的优势细菌为厚壁菌门和拟杆菌门,而担子菌门、毛霉门和壶菌门为优势真菌群落。