一株虹鳟源嗜冷黄杆菌CH06的基因组进化及毒力相关基因分析

为了深入揭示我国鱼类病原菌嗜冷黄杆菌的基因组进化及其致病机制,本实验对嗜冷黄杆菌毒力菌株CH06进行全基因组测序,比较基因组分析并挖掘其毒力相关基因.基因组测序结果显示,CH06的基因组大小为2836981 bp,GC含量为32.56％,注释出2437个编码基因.通过平均核苷酸一致性(ANI)分析结果显示,CH06与1...     

斑点叉尾鮰源嗜麦芽寡养单胞菌的全基因组测序及比较基因组学

嗜麦芽寡养单胞菌是近年来引起斑点叉尾鮰暴发高致死性传染病的主要病原之一。为了对防治该病提供技术储备,本研究对嗜麦芽寡养单胞菌 XH.SM.1菌株进行全基因组测序与比较基因组学分析,同时用扫描电镜观察其超微形态特征。电镜观察显示,XH.SM.1为两端钝圆的短杆状细菌,菌体平均长度(1.73±0.35)μm,平均直径(0.43±0.04)μm。全基因组测序得到XH.SM.1基因组大小为4.56 Mb,GC含量为66.60%,编码4087个基因。将基因组序列上传NCBI,得到登录号:PYBO01000001.1。通过与VFDB数据库比对,预测得到3个可信度较高的毒力基因。共线性分析结果显示XH.SM.1与10株完成图水平的嗜麦芽寡养单胞菌有较好的共线性。ARDB数据库预测和基因组岛分析,共同发现XH.SM.1基因组中含有许多耐药基因。泛基因组分析显示XH.SM.1呈现开放性(open)结果,这与嗜麦芽寡养单胞菌为环境常在的条件致病菌的表型相吻合,说明其适应环境和与外界进行遗传物质交流的能力较好。     

斑点叉尾鮰源嗜麦芽寡养单胞菌的全基因组测序及比较基因组学

嗜麦芽寡养单胞菌是近年来引起斑点叉尾鮰暴发高致死性传染病的主要病原之一。为了对防治该病提供技术储备,本研究对嗜麦芽寡养单胞菌XH.SM.1菌株进行全基因组测序与比较基因组学分析,同时用扫描电镜观察其超微形态特征。电镜观察显示,XH.SM.1为两端钝圆的短杆状细菌,菌体平均长度(1.73±0.35)μm,平均直径(0.43±0.04)μm。全基因组测序得到XH.SM.1基因组大小为4.56 Mb,GC含量为66.60%,编码4087个基因。将基因组序列上传NCBI,得到登录号:PYBO01000001.1。通过与VFDB数据库比对,预测得到3个可信度较高的毒力基因。共线性分析结果显示XH.SM.1与10株完成图水平的嗜麦芽寡养单胞菌有较好的共线性。ARDB数据库预测和基因组岛分析,共同发现XH.SM.1基因组中含有许多耐药基因。泛基因组分析显示XH.SM.1呈现开放性(open)结果,这与嗜麦芽寡养单胞菌为环境常在的条件致病菌的表型相吻合,说明其适应环境和与外界进行遗传物质交流的能力较好。     

一株河鲈源致病性虫草菌Cordyceps confragosa CHL02菌株的全基因组测序及比较基因组分析

致病性虫草菌Cordyceps confragosa CHL02菌株是从患病河鲈(Perca fluviavilis)鱼体分离鉴定的一株昆虫致病菌,其无性阶段蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium lecanii)广泛用于农业中昆虫防治.本研究基于IlluminaPE150测序平台进行CHL02菌株的全基因组测序,对测...     

一株河鲈源致病性虫草菌Cordyceps confragosa CHL02菌株的全基因组测序及比较基因组分析

致病性虫草菌Cordyceps confragosa CHL02菌株是从患病河鲈(Perca fluviavilis)鱼体分离鉴定的一株昆虫致病菌,其无性阶段蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium lecanii)广泛用于农业中昆虫防治。本研究基于Illumina PE150测序平台进行CHL02菌株的全基因组测序,对测序数据进行组装和组分分析,进行基因预测与功能注释,预测次级代谢产物合成基因簇,并进行病原宿主互作以及比较基因组分析。测序结果显示,CHL02基因组大小为36.17 Mb,GC含量为53.09%;预测包含8093个编码基因、1618个转座因子(TEs)、4572个串联重复序列及114个tRNA;共注释7724个基因,其中,1985个基因获得KOG注释,GO聚类分析中,2687个基因参与代谢过程,预测到22个次级代谢产物合成基因簇,1162个基因参与病原宿主互作机制中。基因聚类分析和系统发育树均显示,CHL02菌株与参考菌株昆虫源粗糙虫草菌(C. confragosa) RCEF 1005具有较高的同源性。本研究首次报道了河鲈源致病性虫草菌C. confragosa CHL02菌株的全基因组序列并分析其基本特征,与参考菌株进行比较基因组分析,为后续深入开展该病菌侵染河鲈的作用机制等相关研究奠定理论基础。     

贝莱斯芽孢杆菌LG37全基因组测序分析及无机氮代谢相关候选基因的筛选

前期研究发现贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) LG37可高效同化无机氮,但其机理尚不清楚。为解读其高效同化无机氮的机理,结合三代PacBio RS II和二代Illumina HiSeq 2000测序技术对贝莱斯芽孢杆菌LG37进行全基因组测序,在此基础上利用NR、KEGG、eggNOG、GO和CARD数据库进行序列注释、分析,并通过本地Blast+对无机氮代谢相关基因进行挖掘。测序结果表明：1)贝莱斯芽孢杆菌LG37的基因组为3 929 697 bp的环状染色体,GC含量为46.5%,包含3 854个蛋白质编码基因、86个tRNA基因和27个rRNA基因。2)共筛选出无机氮代谢相关候选基因94个,主要涉及编码感应蛋白、转录调控因子、转运蛋白、氧化还原酶和同化酶等,并对这些基因的GO功能进行了注释分析。综上,LG37全基因组测序及无机氮代谢相关基因的分析为芽孢杆菌降低养殖水体中无机氮的研究提供了基因水平数据,为芽孢杆菌微生态制剂降低水体中无机氮的应用研究提供了理论依据。     

我国科学家成功绘利出鲤鱼全基因组序列图谱

5月6日,“鲤鱼基因组计划”学术报告会暨新闻发布会在北京举行。会上宣布,由中国水产科学研究院水产生物应用基因组研究中心、黑龙江水产研究所和中国科学院北京基因组研究所共同实施的“鲤鱼基因组计划”成功完成了鲤鱼全基因组测序,并绘制了鲤鱼基因组框架图谱、     

贝莱斯芽孢杆菌LF01基因组序列分析及其代谢产物的生防作用

为充分挖掘贝莱斯芽孢杆菌LF01菌株拮抗物质合成相关基因簇,实验对其进行了全基因组测序与分析,同时评价了LF01菌株拮抗物质的生物安全性及其生防作用效果.基于三代Nanopore测序平台对LF01菌株进行全基因组测序分析,并利用在线平均核苷酸同源性(ANI)和DNA-DNA杂交(DDH)分析,以及基因组遗传进化确定该菌...     

我国首次披露海带等全基因组测序成果

2013年11月,我国科学家在青岛首次披露了海带、栉孔扇贝和南美白对虾全基因组测序的部分成果。在此间举行的国际基因组学大会上,中国海洋大学博士池姗介绍了海带全基因组测序的部分成果：经过对海带基因组研究,预测海带基因组包含3．5725万个基因,海带的基因比其他真核藻类基因大很多。     

斑点叉尾鮰全基因组微卫星分布特征分析

为了解斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)全基因组中完整型微卫星的分布特征,本研究使用生物信息学软件MISA对其全基因组微卫星进行了搜索并分析。结果显示,在斑点叉尾鮰29条染色体中,筛选到完整型微卫星共510 256个,总长度达11 036 941 bp。其中,微卫星数量最多的是2号染色体(25 284个),其次分别是3号、1号和5号染色体,29号染色体的微卫星数量最少,只有11 591个。每条染色体长度与位于其上的微卫星的数量均显著相关(SPSS, r=0.98, P<0.01)。27号染色体的微卫星相对丰度最大(785.03个/Mb),11号染色体的微卫星相对丰度最小(615.89个/Mb)。6种重复拷贝类型的微卫星中,单碱基的数量最多,占总数的45.31%,随后依次是二碱基(38.53%)、三碱基(8.73%)、四碱基(6.93%)、五碱基(0.46%)和六碱基(0.04%)。斑点叉尾鮰全基因组微卫星中,前10种优势重复拷贝类别为A、AC、AG、AT、AAT、AAAT、C、AAC、AAAC和AAG,表现出明显的A、T碱基优势。本研究结果可为进一步研究斑点叉尾鮰全基因组特征提供参考,并为今后进行斑点叉尾鮰分子标记辅助育种及遗传信息评估等工作提供基础资料。     

两株鱼源琼氏不动杆菌的分离、鉴定和耐药特性分析

为探明史氏鲟感染性疾病的病原,并为生产中防治该病提供依据,本实验自患病鱼分离到2株细菌SX01和SX02,对2分离株开展了人工感染实验、形态学和理化特性检测及分子生物学鉴定,并用PCR法检测了部分耐药基因。研究结果表明,分离株对异育银鲫具有一定的致病力,96 h的半数致死浓度LD₅₀为1.02×10⁹ cells/mL;革兰氏染色阴性,球杆状,氧化酶实验、动力阴性,接触酶阳性,形态学和理化特性符合不动杆菌属的特征;其16S rRNA基因序列与已发表的琼氏不动杆菌完全同源,RNA聚合酶β亚单位编码基因rpoB序列与琼氏不动杆菌相应序列同源性达99%以上,确认2分离株为琼氏不动杆菌;自分离株中检测到了广谱性β-内酰胺酶编码基因TEM-1和氨基糖苷类乙酰胺转移酶基因Aac(3)Ⅱ,解释了该菌对2类抗生素药物的耐受性,提示了该菌可能来源于临床菌的污染,养殖行业和食品卫生中必须引起重视。     

黄条鰤线粒体全基因组测序及结构特征分析

通过二代测序、软件拼接获得中国黄海海域黄条鰤(Seriola aureovittata)线粒体基因组全序列。其序列全长为16609 bp,碱基组成分别为A(26.68%)、G(17.84%)、C(30.12%)和T(25.36%);共有13条蛋白编码基因, 22个tRNA基因, 2个rRNA基因,除NAD6、trnQ、trnA、trnN、trnC、trnY、trnS、trnE、trnP外,其余基因均在H链上编码。黄条鰤线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为52.05%和51.085%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于NAD1基因序列正义链的中游和COX2基因序列反义链的上游。在其22个tRNA基因中,除了tRNAGly外,均具有典型的三叶草二级结构。黄条鰤线粒体基因组的蛋白编码基因起止位点与密码子除COX1、NAD5外,均与日本海域出产的黄条鰤(Seriola lalandi)完全吻合,且COX1、NAD5基因皆短于日本黄条鰤;两者间存在一定的遗传差异。基于18种隶属于13属的鲹科鱼类线粒体基因组全序列构建系统发生树,可知小甘鲹(Seriolina nigrofasciata)、黄条鰤、五条鰤(Seriola quinqueradiata)、高体鰤(Seriola dumerili)、长鳍鰤(Seriola rivoliana)同属一近支,且黄条鰤与五条鰤亲缘关系最近,与小甘鲹进化距离较远。     

美洲鳗鲡致病性鲍曼不动杆菌的分离、鉴定及致病性分析

为确定海南某鳗鲡养殖场患病美洲鳗鲡大量死亡的原因,从患病美洲鳗鲡肝脏和脾脏中分离获得1株优势菌株AB01,回归感染证实该菌株为导致此次美洲鳗鲡患病的病原菌。经生理生化鉴定、16S rDNA基因序列比对及系统发育分析,判定菌株AB01为鲍曼不动杆菌。致病性分析结果显示,菌株AB01对美洲鳗鲡的半致死浓度为4.63×106CFU/mL。组织病理学观察显示,患病美洲鳗鲡的肝脏、脾脏均发生不同程度的病变,其中,肝脏中部分肝索排列紊乱,细胞肿胀,胞核溶解,胞质疏松,结构模糊,有大量大小不等的空泡;脾脏中胞质多处稀疏,伴有大面积损伤。药敏检测显示,鲍曼不动杆菌AB01对头孢噻吩、头孢唑啉、阿奇霉素、丁胺卡那霉素、利福平、依诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星敏感,对氟苯尼考、氨苄西林等9种抗生素中度敏感,对氨曲南和四环素等20种抗生素有多重耐药性。     

一株从草鱼中分离的嗜水气单胞菌的病原学及基因组特征

为确定南昌地区某渔场草鱼出血性败血症的病原体及病原特征,从患病草鱼的肝脏病灶中分离出一株致病菌A1310。对分离菌进行了形态特征、理化特性等表型生物学检验、人工感染实验及对抗菌药物的敏感性实验,并对其进行了全基因组测序、基于多序列位点分型(multilocus sequence typing,MLST)的系统进化分析及毒力基因分析。结果显示,生理生化鉴定证明该菌为嗜水气单胞菌,当浓度达1.0×10⁶ CFU/mL时,对草鱼有致病性;对供试20种抗菌药物中的青霉素等7种耐药,对卡那霉素等5种敏感;A1310株基因组框架序列共包含96个与毒力和防御相关基因,其中多药耐药性外排泵基因占大多数,约为22%;与美国斑点叉尾鮰分离株(S15-242、S15-458、S15-591、S15-700)聚类为同一进化分支;比较基因组分析发现,A1310具有一个删减版的Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS),基因数量为标准Ⅵ型分泌系统的80%,缺少vgrG和vca0109基因的部分片段。综上所述,来源于草鱼的嗜水气单胞菌菌株A1310,与美国斑点叉尾鮰分离株具有亲缘关系,含有多个已报道的嗜水气单胞菌的毒力基因。本研究不仅丰富了嗜水气单胞菌的生物学性状内容,也为嗜水气单胞菌的有效检验、防治和深入研究提供一定的参考,对草鱼的疾病防控具有一定意义。     

QseB在嗜水气单胞菌响应去甲肾上腺素中的作用

为探明嗜水气单胞菌QseB在病原菌对鱼体应激激素去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)的识别和响应过程中的作用,实验采用同源重组方法构建了嗜水气单胞菌NJ-35的qseB缺失突变株(AqseB),比较分析了 NE诱导后,野生株和突变株之间其生物膜形成能力、溶血活性和运动能力等与细菌毒力有关的生物学功能的变化...     

温度对尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的影响

为了解温度对鱼源无乳链球菌毒力的影响机制,本实验研究了温度对无乳链球菌毒力相关参数(生长、粘附、入侵、毒力基因表达以及对罗非鱼致死率)的影响。结果发现,不同培养温度下(25~40 ℃)无乳链球菌的生长速度不同,37 ℃为其最适生长温度,25 ℃时生长速度最慢;25~34 ℃内无乳链球菌粘附在惰性基质上的菌体对应的吸光值(OD_590nm)之间无显著差异(P>0.05),37 ℃时显著增加,40 ℃时又急剧下降;罗非鱼在人工感染无乳链球菌后各时间点(6、12、24和48 h),鱼体脑组织中菌量随注射菌体培养温度的增加呈先上升后下降的趋势,且与不同培养温度下的无乳链球菌对罗非鱼的致死率呈正相关;无乳链球菌毒力基因的表达也与培养温度相关,hly和cfb基因的表达量随菌体培养温度的升高先增加后降低,分别在34和37 ℃处达到峰值,不同培养温度下无乳链球菌sip基因表达的变化幅度较小,而scpB基因的表达则随培养温度增加而下降;无乳链球菌对罗非鱼的致死率随其培养温度的升高呈先升高后降低趋势,低温(25和28 ℃)培养条件下的菌体对罗非鱼致死率较低(<20%),37 ℃时致死率最高66.67%±6.67%。以上结果表明温度参与无乳链球菌生长、粘附、转移、入侵和部分毒力基因表达的调控,它们共同影响无乳链球菌对罗非鱼的毒力。     

比较基因组学分析鱼源荧光假单胞菌的致腐和适应性

为探究荧光假单胞菌的强致腐和环境适应性,实验通过分析2株海水鱼源荧光假单胞菌的蛋白酶活性和挥发性盐基氮(TVB-N)的形成,并采用比较基因组学方法解析致腐和适应机制。结果显示,荧光假单胞菌PF07和PF08在冷藏鱼汁中的蛋白酶活性强,积累较多TVB-N。经全基因组测序、组装和功能注释后,得到PF07基因组长度为6.13 Mb,GC含量61.4%。通过泛基因组分析可知,PF07与PF08核心基因共4 980个,独特基因分别有516和470个。COG和KEGG注释显示2株致腐菌基因组中参与氨基酸代谢基因占比最高,PF07独特基因参与无机离子转运代谢居多。碳水化合物活性酶CAZy注释表明,2株荧光假单胞菌基因组中糖苷转移酶与糖苷水解酶基因均占比最高,还鉴定得到大量分解碳水化合物、蛋白质和脂质等多种底物的酶和相关蛋白基因,特别有碱性金属蛋白酶AprA、多胺ABC转运蛋白渗透酶PotC、精氨酸与鸟氨酸脱羧酶等多种降解蛋白酶。另外,2株致腐菌分布有rpoS、rpoN和rpoD多种σ因子。2株鱼源荧光假单胞菌表现出强的致腐性,研究通过比较基因组学方法解析荧光假单胞菌分布多种编码蛋白酶和腐胺形成的氨基...     

怀头鲇体表溃烂症病原鉴定及致病性分析

为探讨黑龙江流域怀头鲇体表溃烂症的病因及防控措施,本研究采用常规方法从患病鱼的肝脏、脾脏和肾脏等部位分离病原菌,通过人工感染试验确定分离菌株的致病性,并对菌株的基本形态、理化特性、分子特征、毒力基因携带情况及耐药性等进行了系统研究。结果显示,从患病鱼体内分离得到3株病原菌,分别命名为NY-8、NY-9和NY-12;人工感染试验发现,NY-8和NY-9株对试验鱼有较强的致病力,NY-12株毒力较弱;3株细菌混合感染后,鱼体发病症状与临床自然发病症状一致,试验鱼死亡率高达到100%。综合理化特征和16S r RNA基因序列分析结果,确定NY-8、NY-9和NY-12株分别为气单胞菌属的维氏气单胞菌、杀鲑气单胞菌和嗜水气单胞菌。5种毒力基因在3株气单胞菌中的分布表现为两种基因型,h l y+/a e r+/a c t+/a l t+/G C A T+和h l y+/a e r-/act+/alt+/GCAT+,同时携带5种毒力基因的NY-8和NY-9分离株致病性显著高于NY-12株。3株细菌在耐药谱上有一定差异性,NY-8和NY-9株均对4种氟喹诺酮类药物敏感,对氨基糖苷类、呋喃类等药物耐药;NY-12株仅对左氧氟沙星和氟苯尼考等2种药物敏感。