基于高通量测序的土壤细菌组成、丰度及多样性分析

研究盐碱地土壤微生物群落结构变化,细菌数量变化可以作为高粱耐盐材料筛选的标准之一,本研究将为高粱耐盐材料的选育及高粱耐盐性研究提供理论依据。试验采用Illumina Miseq高通量测序方法对盐碱地高粱根际菌群结构进行分析,选用10份不同的高粱亲本材料,采集盐碱地高粱根际土壤样品,研究结果表明：耐盐材料OTU数量较多,土壤微生物的群体数量的增加及其生长速率的增大可有效地促进土壤酶的活性,从而提高材料的生长速率;样品342、473的Chao1、ACE和Shannon指数均最高,Simpson指数最小,该材料的物种多样性最高;相反,盐敏材料68、622的Chao1、ACE和Shannon指数均最低,Simpson指数最大,多样性最低。研究结果表明耐盐材料根际土壤细菌具有较高的物种多样性,该指标可以作为耐盐材料筛选的评价指标。     

基于高通量测序分析云南大理剑川羊肚菌土壤细菌群落结构及多样性

采用Illumina MiSeq6000高通量测序技术,对云南省大理州剑川县六妹羊肚菌栽培土壤细菌进行分子生物信息深度分析,初步明晰羊肚菌栽培前后土壤细菌群落结构动态变化,进而为揭示羊肚菌连作障碍机理提供数据支撑。研究结果显示,栽培前后土壤采样点细菌优势菌门均为Proteobacteria,原壤中优势属为Pseudomonas,优势种为Bradyrhizo biumelkanii;一年壤中优势属为Sphingomonas,新增Candidatus Jettenia属类群,其中Streptomyces puniciscabiei显著减少,新增细菌Ignavibacteriales bacterium和Chlorobi bacterium,且Ignavibacteriales bacterium在一年壤中占主导地位;羊肚菌原壤细菌OTU数量和Alpha多样性分析指数均高于羊肚菌一年壤。研究结果明晰羊肚菌栽培一年后,土壤细菌群落结构在种属水平发生显著变化,群落内物种分布多样性和均匀度减小,进而推测羊肚菌产生连作障碍可能与土壤中Acidobacteriota（门）、Verrucomicrobi...     

基于高通量测序的设施连作果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性分析

为了揭示设施连作不同果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性变化,采用Illumina MiSeq测序平台进行细菌16S rRNA高通量测序分析,研究设施连作5 a的番茄、黄瓜、辣椒和茄子之间的根际土壤和露地土壤细菌群落结构和多样性差异,探讨设施连作的不同作物对土壤细菌群落结构和多样性的影响.结果表明:设施连作土壤中细菌多样...     

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县（区）新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明：从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分...     

高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的应用

为了阐明高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的应用前景,归纳介绍了Solexa、454和Ion Torrent等常用高通量测序技术的原理和优点,综述了近年高通量测序技术在土壤微生物物种多样性、结构多样性、功能多样性和遗传多样性四个方面应用的研究进展,总结了高通量测序技术应用中存在的问题,并分析展望了其在土壤微生物多样性研究中的发展趋势。     

基于高通量测序技术分析感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌群落结构

马铃薯根结线虫病害具有侵染性、隐蔽性、突发性和流行性,一旦被感染,将造成严重损失.为进一步分析健康马铃薯与感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌的群落结构及多样性,本研究采用高通量测序技术对根际土壤细菌16SrRNAV3-V4区序列进行测序,应用生物信息学手段分析测序结果.结果表明,感染根结线虫的马铃薯根际土壤细菌类群Shan...     

基于高通量测序的不同轮作方式下烟田土壤细菌群落组成分析

在自然界中,土壤微生物与植物之间存在着密切的联系,土壤微生物依赖植物提供的养分而生存,同时对植物的生长发育起着促进作用.本研究利用Illumina HiSeq高通量测序技术,提取西双版纳烟田烟草连作、田菁轮作和青蒿轮作3种种植模式下土壤样品的总DNA,通过PCR方法扩增构建16S rRNA基因文库.结合生物信息学方法分...     

基于高通量测序的藜麦连作根际土壤微生物多样性研究

为了揭示连作藜麦土壤细菌群落结构和多样性的变化,采用高通量测序技术(Illumina-MiSeq)对不同处理(种植1 a、种植2 a)的连作藜麦根际土壤细菌进行16S rRNA基因V4区测序。结果表明,种植1 a较种植2 a的藜麦根际土壤细菌群落丰度和多样性指数都要高,其中,种植1 a较种植2 a的藜麦Chao1指数平均值增加16.4%,ACE指数平均值增加22.9%,Shannon指数平均值增加2.3%;菌群的分类学组成分析结果表明,重茬种植后,伦茨氏菌属、溶杆菌属、中慢生根瘤菌属、丛毛单菌属多样性增多;分枝杆菌属、藤黄单胞菌属、芽单胞菌属、浮霉状菌属等细菌多样性减少。功能预测分析表明,重茬种植后,编码细胞膜转运的功能基因、编码翻译、复制和修复的功能基因、编码外源性物质降解和代谢、多糖生物合成和代谢的功能基因大量减少,编码核苷酸代谢、萜类化合物的代谢、辅因子和维生素的代谢等功能基因少量减少;而编码信号转导和脂类代谢的功能基因有少量增加。     

高通量测序分析蒙古白丽蘑蘑菇圈子实体下土壤真菌多样性

蒙古白丽蘑(Leucocalocybe mongolicum(Imai)X.D.YuY.J.Yao)具有很高的食药用价值,但自然产量非常少,且驯化栽培技术一直未有突破,致使其有濒临灭绝的危险。为了了解呼伦贝尔草原蒙古白丽蘑出菇时蘑菇圈子实体下土壤真菌的群落结构组成,为蒙古白丽蘑的驯化栽培提供依据。本研究通过采集蒙古白丽蘑子实体下土壤并提取DNA,以r DNA的ITS2区为测序鉴定研究区,利用Illumina Hi Seq高通量测序以及系统发育,分析蒙古白丽蘑子实体下土壤真菌物种多样性和物种丰富度。测序共获得有效序列86 866条,255个OTU。蒙古白丽蘑子实体下土壤真菌优势属按OTU丰度从大到小依次为:镰刀菌属(Fusarium)、木霉属(Trichoderma)、枝孢属(Cladosporium)、茎点霉属(Phoma)、白丽蘑属(Leucocalocybe)、链格孢属(Alternaria)、壳二孢属(Ascochyta)、油瓶霉属(Lecythophora)、漆斑菌属(Myrothecium)、光黑壳属(Preussia)。蒙古白丽蘑蘑菇圈子实体下土壤优势真菌大多为世界广布属,且营腐生或寄生生活,或兼具两种营养方式。它们在蒙古白丽蘑形成子实体时可通过土壤中的有机物质或分解植物为蒙古白丽蘑提供出菇所必须的营养物质,蒙古白丽蘑与上述真菌类群相互的生态关系及营养方式还有待于我们利用不同的技术加以研究。     

基于高通量测序分析陕西省苹果园土壤线虫群落分布特征

为了明确陕西省苹果园土壤线虫分布特征。本研究以3个产业带179个果园土壤总DNA为材料,采用高通量测序技术分析了果园土壤线虫群落组成。结果表明,陕西省苹果园土壤包含线虫2纲,12目,93属,其中Hexamermis是优势属,分别占陕北山地、渭北北部和渭北南部产业带的92.20%,89.73%和88.63%。不同产业带（纬度）和海拔对线虫ACE和Shannon指数具有显著影响(P<0.05)。聚类分析表明,渭北北部和渭北南部产业带线虫在属水平分布更相近。土壤含水率、有机质、全氮、全磷及pH与土壤线虫多样性指数及优势属Hexamermis和Paratylenchus显著相关(P<0.05)。本研究表明陕西省苹果园土壤线虫组成较丰富,但优势属较少。除纬度和海拔外,改良土壤因子对优化线虫群落结构,进而改善果园土壤环境具有重要作用。     

基于高通量测序的野百合转录组分析

本研究基于新一代高通量测序技术平台Illumina HiSeq?4000对野百合进行转录组测序,对物种的转录组序列进行统计,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得47 605条Unigenes,总长度为33 972 306 bp,平均长度为713 bp,N50为 1 204 bp.将获得的 Unigenes ...     

高通量测序技术在乳制品微生物多样性中的研究进展

高通量测序技术,以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定为标志,目前已广泛应用于各个领域。为了阐明高通量测序技术在乳制品微生物多样性研究中的应用前景,本文归纳介绍了Solexa、454、SOLID和Ion Torrent等常用高通量测序技术的原理和优点,综述了近年来高通量测序技术在乳制品微生物物种多样性的研究进展,指出了高通量测序结果中处理海量数据难的问题,并分析展望了高通量测序技术在乳制品微生物多样性中的发展趋势。     

基于高通量测序的枣疯病转录组分析

为了研究枣树枣疯病发生的分子机理,基于边合成边测序技术,本研究使用Illumina高通量测序平台对健康及感病的木枣树叶片进行转录组测序分析。经过测序质量控制,共得到Clean Data 55.17 Gb,各样品Clean Data平均为6.13 Gb,GC%含量为45.43%,Q3093.63%,与参考基因组的比对效率在78.41%～85.77%之间,共发掘1 909个新基因。样品间共筛选出9 593个差异表达基因,其中上调基因有6 199个,下调基因有3 394个。同时,还预测出1 298个转录因子,归于55类转录因子,其中AP2-EREBP家族、MYB家族、b HLH家族和C2H2家族最多,分别有112个、90个、90个和85个。健康木枣与感病木枣(ML vs.WL)注释到各数据库的差异表达基因数(4 755)明显多于其它两个样品组。各样品组间差异表达基因显著富集在黄酮类化合物、苯丙烷类化合物和不饱和脂肪酸生物合成途径,以及植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢和脂肪酸代谢等代谢通路。该转录组测序分析为寻找枣疯病相关基因提供理论参考。     

基于高通量测序的柚木边材转录组分析

本研究利用Illumina HiseqTM4000测序平台对柚木(Tectona grandis L. F.)边材组织进行转录组测序,获得39.65 Gb的数据。拼接组装共得到90 843个Unigene,平均长度、N50以及GC含量分别为1 415 bp,2 208 bp和41.28%。将获得的Unigene与七大功能数据库进行比对,分别有64 416 (NR:70.91%)、69 281 (NT:76.26%)、28 777 (COG:31.68%)、18 630 (GO:20.51%)、49 594 (KEGG:54.59%)、44 707 (Swissprot:49.21%)以及50 938 (Interpro:56.07%)个Unigene获得功能注释。经过GO数据库的比对分析,18 630个Unigene被注释到生物过程、细胞组分和分子功能3大类别55个亚类。与COG数据库进行比对分析,28 777个注释Unigene按功能被划分为25类。基于KEGG数据库,44 595个Unigene序列注释到6大类,21个亚类代谢通路中。根据注释结果预测出2 772个编码转录因子的Unigene,检测出26 773个SSR位点,以及39 856个SNP位点。本研究为柚木分子育种工作的开展提供数据和参考。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。     

基于高通量测序的天目铁木转录组分析

天目铁木为中国特有的珍稀濒危植物,5株原生株分布在浙江西天目山.随着环境条件的不断恶化,对濒危植物的保护变得尤为重要,从20世纪80年代初开始对天目铁木开展研究,然而到目前为止对于天目铁木分子生物学和基因功能方面的研究仍旧较少.为了获得天目铁木的基因数据和初步了解基因功能,本研究利用Illumina Hiseq高通量测...     

基于高通量测序的南酸枣转录组分析

以南酸枣雌株叶片和成熟果实为材料,利用Illumina Hi Seq TM 4 000测序平台对其转录组进行测序,共获得14.15 G有效数据,通过序列拼接组装得到46 936条Unigene,平均长度为1 287 bp。36 299条Unigene(77.33%)在7大数据库(NR,NT,KO,Swiss-Prot,PFAM,GO和KOG)中得到注释,其中与GO数据库比对上的26 014条Unigene可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类53分支,注释到KOG数据库中的8 459条Unigene依据功能可分为25类。与KEGG数据库比对,6 225条Unigene分属5大类246条代谢通路中。南酸枣叶片和果实转录组中共发现5 631个差异表达基因,包括1 930个上调基因和3 701个下调基因。本研究获得的转录组数据将有助于开展南酸枣功能基因挖掘与利用、分子辅助育种和其种质资源遗传改良等方面的研究。     

基于高通量测序技术分析使它隆对玉米根系内生菌多样性的影响

利用Illumina Miseq高通量测序技术,对玉米根系内生菌16S rRNA的V4~V5可变区序列进行测定,分析不同时期有杂草生长（长草组）与使用使它隆除草对玉米根系内生菌群落组成的影响。从5个玉米根系样品共得到166 647条有效序列、145 298条优质序列和4 464个细菌OTUs。Alpha多样性分析结果表明,玉米根系内生菌的群落多样性随玉米植株的生长而增加;使用使它隆除草后,群落的丰富度和均匀度在花期下降,在成熟期下降明显。对群落组成分析发现,使用使它隆除草后,与长草组相比,花期和成熟期的内生菌在门及属水平上的分布均发生较大变化。内生菌的基因功能分析表明,使用使它隆除草后,花期根系内生菌的异型生物质的降解代谢通路丰度高于未喷施使它隆的长草组样品;成熟期糖代谢通路丰度高于长草组。结果表明,喷施使它隆能降低玉米根系内生菌的多样性,并使内生菌的组成比例发生变化。花期根系内生假单胞菌属等比例的增加与异型生物质的降解代谢有关;成熟期肠杆菌属、芽孢杆菌属等比例的增加与糖代谢功能的提高有关。     

基于高通量测序的铁皮石斛叶片转录组分析

采用新一代高通量测序技术Illumina Hi Seq 2000对铁皮石斛(Dendrobium officinale)转录组进行测序,共获得11 153 295 000 nt数据。对测序获得数据(reads)进行序列拼接组装,共获得121 596个单基因簇,序列平均长度为660 bp,整体序列信息达到了40.16 Mb。再应用生物信息学相关数据库进行比对,结果表明,本测定获得的52 345个Unigene能够在数据库中检索到相关功能注释。通过GO数据库比对,测序获得Unigene功能分类可分为3大类57个分支,其中有大量的Unigene与细胞、催化活性、细胞部分、细胞器等相关功能。通过COG数据库比对,测序获得Unigene功能注释到25类直系同源蛋白分类中如转录、复制,重组和修复、翻译,核糖体结构和生物起源等。以KEGG数据库作为参考,依测序获得Unigene可定位到128个代谢途径分支,如脂类代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等。进一步利用软件查找SSR位点发现,从Unigene中共找到9 892个SSR位点。SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的为AG/CT,其次是AAG/CTT、CCG/CGG和AGG/CCT。     

基于16S rDNA基因高通量测序分析农田栽参土壤改良后的细菌群落结构

为揭示农田栽参土壤改良中几种常用肥料施用后对土壤细菌群落的影响.利用IlluminaMiseq高通量测序技术,分析测定肥料施用后土壤中细菌群落结构、物种丰度及物种组成.通过相关性分析研究土壤细菌群落多样性与土壤元素及土壤酶活性的关系.结果表明,施用肥料后鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、罗思河小杆菌属(Rho...