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.     

薄荷内生细菌的多样性及组成分析

为了调查薄荷内生细菌种类多样性,应用高通量测序技术测定薄荷内生细菌的16S rDNA\|V4变异区序列,采用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,分析物种的丰度、分布和α多样性,以及物种丰富度的差异。研究获得用于分析的有效序列和OTU数为60 034/226;稀疏曲线表明测序深度充分,OTU的数量接近于饱和。薄荷（样品名BH）的Chao 1指数为226.0,Shannon多样性指数为2538。薄荷内生细菌分布于以下10个属：食酸菌属（Acidovorax,65.34%）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas,17.32%）、土地杆菌属（Pedobacter,5.88%）、甲基杆菌属（Methylobacterium,4.33%）、Luteolibacter属（1.94%）、土壤杆菌属（Agrobacterium,153%）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium,1.30%）、金黄杆菌属（Chryseobacterium,0.92%）、黄杆菌属（Flavobacterium,0.78%）、Dyadobacter属（0.67%）;薄荷内生细菌优势菌属为食酸菌属（Acidovorax,65.34%）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas,17.32%）。Illumina MiSeq高通量测序技术为植物内生细菌的研究提供了更加准确、科学的数据资源。     

高通量测序分析蚕豆种子内生细菌的多样性

为了分析蚕豆种子内生细菌的多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,从日本大白皮（S18P23.1、 S18P23.2）和启豆2号（S18P24.1、S18P24.2）的种子获得16S RNA V3～V4区有效序列133 855条。将高于97％相似度的序列划分为一个操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）,优化后得到1 598个OTUs。内生细菌种群分析结果表明,拟杆菌门（Bacteroidetes,丰度为30%～33%）、变形菌门（Proteobacteria, 23%～25%）、厚壁菌门（Firmicutes, 23%～25%）和放线菌门（Actinobacteria, 5%～7%）为两个蚕豆品种共有的优势菌门,但属水平的优势菌群在供试蚕豆种子中均有差异。这些结果表明,蚕豆种子具有丰富的内生细菌资源,含有多种具有益功能性状的细菌类群,值得进一步跟踪研究这些益生菌在蚕豆种植到土壤后的变化规律;启豆2号种子中益生菌的种类和丰度高于日本大白皮,值得进一步分离和研究这些益生菌的益生或促生特性,筛选获得在食品和生物肥料等领域有应用潜力的菌株。     

不同果实形状番茄品种茎部内生细菌群落结构及代谢功能特征

[目的]解析果实形状不同番茄品种植株茎部的内生细菌群落结构,探究内生细菌与果实形状间的相关性,为构建新型番茄育种评价技术体系提供理论依据.[方法]采用Illumina MiSeq测序技术分析4种果实形状(椭圆形、扁平形、长形和圆球形)番茄的植株茎部内生细菌群落结构及进行相关代谢功能生物信息学分析.[结果]从4种果实形状...     

纽荷尔脐橙叶片和幼果内生细菌群落多样性及其功能预测

【目的】柑橘溃疡病是脐橙上的一种重要病害,影响其发生的因素较多。通过了解纽荷尔脐橙内生细菌群落组成和其潜在的生物学功能,探索内生细菌在脐橙感染溃疡病中的作用。【方法】从纽荷尔脐橙树上随机采集未表现任何病害症状的幼果和嫩叶,嫩叶分别在春、夏、秋3个季节进行采样,每个样品设3个重复。对4个样品进行表面消毒后从中提取DNA,PCR在25μL反应体系中进行,扩增产物经20 g/L琼脂糖凝胶电泳检查,选取主条带清晰的400～500 bp片段进行测序。采用基于16S rRNA基因V3-V4可变区的高通量测序技术及Tax4Fun功能预测对纽荷尔脐橙内生细菌菌群及其功能进行了测定和分析。各样本数据在FLASH V1.2.7上进行拼接,利用QIIMEV1.7.0对产生的原始数据进行质控,用Uparse V7.0.10012对有效数据进行聚类,在97%的相似度水平上生成OTU。为每个OTU挑选一个代表序列,并使用SSUrRNA数据库进行物种注释分析使用,获得分类学信息并分别在各个分类水平统计各样本的群落组成,并用MUSCLE(V3.8.31)进行α多样性（样本内）和β多样性（样本间）分析。通过UProC和...     

6 个不同品种荔枝果肉内生细菌群落多样性的高通量测序分析

【目的】内生菌在植物生长发育中发挥重要作用,分析不同品种荔枝果肉内生细菌群落结构及多样性,挖掘和利用潜在荔枝内生菌种资源,为进一步研究荔枝与内生菌互作关系提供参考依据。【方法】以 6 个不同品种荔枝的果肉组织为材料,PCR 扩增 16S rDNA 的 V3~V4 区,利用 MiSeq 高通量测序技术分析果肉组织内生细菌在门、科、属和种分类水平上的群落组成及优势菌群,结合 Alpha 多样性分析评估内生细菌群落多样性。【结果】对 6 个品种荔枝果肉内生细菌 16S rDNA 的 V3~V4 区进行扩增,共获得 2 139 086 条序列,其平均长度为 376 bp。不同品种荔枝果肉内生细菌群落在相对丰度和多样性上无显著差异。在门分类水平,变形菌门为主要优势细菌门类,其次为放线菌门。在科、属和种分类水平上,不同品种荔枝内生菌群落结构相似,但相对丰度占比不同。差异菌群分析结果显示,假单胞菌属（Pseudomonas）、果胶杆菌属（Pectobacterium）、苍白杆菌属（Ochrobactrum）和迪基氏菌属（Dickeya) 在优良品种‘鹅蛋荔’‘糯米糍’和‘观音绿’中显著富集,根瘤菌属（Bradyrhizobium）和变形菌属（Snodgrassella）只在‘鹅蛋荔’中富集。根据菌群相对丰度进行聚类分析,‘观音绿’‘糯米糍’和‘鹅蛋荔’的相似性更高。Alpha 多样性分析结果表明,6 种荔枝果肉内生菌群仅在丰度和多样性上存在差异,但未达到显著水平。【结论】该研究首次分析了 6 个不同品种荔枝果肉内生细菌的群落结构,并在优良荔枝品种中发现特有的微 生物类群富集现象,可为后续提升荔枝品质、开发利用内生菌提供理论依据和重要参考。     

高通量技术分析‘砂蜜豆’甜樱桃不同组织内生细菌多样性

为探明甜樱桃内生细菌种群结构及多样性,以‘砂蜜豆’甜樱桃根、主干树皮和枝条3个组织的内生细菌为研究对象,对其16S rRNA V3～V4区进行高通量测序。结果表明,‘砂蜜豆’甜樱桃不同组织内生细菌群落多样性及功能存在较大差异。不同组织中共获得有效序列9 665 813条,聚类为1 386个OTU(operational taxonomic units),隶属于20个门、43个纲、79个目、162个科和346个属。在门水平,变形菌门（Proteobacteria）在各组织中的丰度均最高,是最优势菌门。在属水平,根部内生细菌的优势菌属为链霉菌属（Streptomyces）、类固醇杆菌属（Steroidobacter）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）;枝条内生细菌中鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）的相对丰度较高;主干树皮内生细菌的优势菌属为拟杆菌属（Bacteroides）。PICRUSt (phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)基因预测表明,内生细菌...     

陕北黄土丘陵沟壑区苔藓内生细菌群落多样性分析

以延安市当地藓结皮中的土著优势种土生对齿藓(Didymodon vinealis)、反扭藓(Timmiella anomala)和青藓(Brachythecium albicans)为研究对象,分析3种苔藓植株内生细菌的群落组成和多样性,揭示3种不同品种的苔藓植株内生细菌的群落结构及多样性差异。采用高通量测序技术分析3种苔藓植株内生细菌16S rRNA基因V3~V4 变异区序列,使用生物信息学方法分析3种苔藓内生细菌的群落结构及多样性。结果表明：土生对齿藓、反扭藓、青藓3种苔藓测序共获得178 173条有效序列,在97%一致性下共产生705个有效的OTUs。在门、纲和属水平上,土生对齿藓的优势类群分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,57.91%)、变形菌门(Proteobacteria,41.00%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,35.02%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,5.92%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,24.92%)、(Massilia,6.26%);反扭藓分别为蓝藻细菌门(Cyanobacteria,40.05%)、变形菌门( Proteobacteria,40.88%),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,30.87%)和(Phytohabitans,4.10%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,3.93%);青藓分别是蓝藻细菌门(Cyanobacteria,80.49%)、变形菌门(Proteobacteria,15.26%),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,7.66%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,7.45%)和假单胞细菌属(Pseudomonas,6.46%)。Alpha多样性和Beta多样性分析表明,反扭藓的Chao1指数(370.667)和Shannon指数(5.368)最大,基于韦恩图分析3种苔藓存在87个共有OTUs,土生对齿藓、反扭藓和青藓独有OTUs分别为7、175和13,说明3种苔藓不仅有较高的细菌多样性,还存在一定的差异。典范对应分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)结果表明,土壤中有效氮(AN)和有机质(OM)的含量是影响3种苔藓内生细菌的群落多样性变化的主要因素。3个不同品种的苔藓的内生细菌种类丰富,群落结构组成和丰度均存在较大的差异,且苔藓所生长的微环境如有效氮和有机质的含量会对其内生细菌群落结构和多样性有较大影响。本研究可为苔藓内生细菌菌种资源的开发和生产应用提供理论支持。     

不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构分析

[目的]分析不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性,为深入理解植物—微生物互作和挖掘可培养细菌资源,建立功能细菌资源库提供理论支持.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对1~3年生桔梗根部内生细菌的16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增,对PCR产物进行高通量测序.使用QIIME软件统计不同样本的群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)及多样性(Shannon指数和Simpson指数),运用R软件计算各样本共有OTU数量,并通过Venn图呈现各样本共有和独有OTU数量.同时,借用热图和LEfSe进行不同样本间的差异显著单元分析,共同阐述不同生长年限桔梗根部内生细菌种群的多样性变化规律.[结果]不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性存在一定差异.随着生长年限的增加,桔梗根部内生细菌的丰富度及群落多样性持续降低,桔梗根部内生细菌特有的OTU数量持续减少.1~2年生样本的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),3年生桔梗根部以变形菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和栖热链球菌门(Deinococcus-Thermus)为优势菌群.变形菌门的相对丰度在3个样本中最高,分别为76.35%、82.38%和86.46%.1年生桔梗根部内生细菌中变形菌门的相对丰度显著低于2年生和3年生样本(P<0.05),2年生与3年生桔梗样本间差异不显著(P>0.05).芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及Dyella的相对丰度在1年生桔梗中最高,假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在3年生桔梗样本中最高.[结论]桔梗根部内生细菌具有丰富的多样性,不同生长年限桔梗根部内生细菌的群落结构不同,随着生长年限的增加,桔梗内生细菌的特有OTU、丰富度和群落多样性持续降低.生长年限是造成桔梗内生细菌种群结构及多样性变化的因素之一.芽孢杆菌属、慢生根瘤菌属、假单孢菌属及Dyella可作为可培养细菌资源进行深入研究.     

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…     

58份南瓜杂交组合果实性状调查与分析

对58份南瓜(Cucurbita moschata Duch.)杂交组合(F1)的主要果实性状进行了测定与分析。结果表明,不同杂交组合的性状差异较大,其中果肉厚度为1.4~5.4 cm、果形指数为0.7~4.0、可溶性固形物含量为8.9%~16.9%;果皮主色大部分为土黄色,果肉颜色多为深黄和浅黄色,果肉肉质以中等致密和疏松为主、综合品质属中等。58份组合的果实产量最高的是009-1×浙江七叶组合(2 756.9 kg/667 m2),产量最低的是450×十姐妹组合(182.8 kg/667m2),平均产量为828.4 kg/667m2。该结果为南瓜新品种选育提供了依据,并在理论与实践上对今后的南瓜育种工作提供了一定的指导借鉴。     

杂交玉米农大108及其亲本种子内生细菌群落的多样性

 【目的】 研究不同基因型玉米对其种子内生细菌群落结构的影响。【方法】通过构建16S rDNA文库的非培养方法,对杂交玉米组合农大108正、反交及其亲本种子内生细菌群落多样性进行研究。【结果】 两后代种子内生细菌分别含46和42个OTU,第一优势菌属均为Pseudomonas,丰度分别为34.29%和34.00%;亲本玉米黄C和178种子内生细菌分别含17和11个OTU,第一优势菌属分别为Enterobacter及Burkholderia,丰度分别为49.13%和89.72%。母本玉米黄C种子内生细菌群落中Roseateles、Enterobacter、Pseudomonas及Sphingomonas 4个菌属与父本178种子内生细菌群落中Pseudomonas、Ralstonia、Paenibacillus及Bacillus 4个菌属存在其正交后代种子中。母本178种子内生细菌群落中Acinetobacter、Pseudomonas、Ralstonia、Paenibacillus及Bacillus 5个菌属与父本黄C种子内生细菌群落中Roseateles、Citrobacter、Pantoea、Pseudomonas、Stenotrophomonas及Escherichia 6个菌属存在其反交后代种子中。【结论】遗传相关的杂交玉米农大108正、反交后代其亲本在内生细菌群落结构具有一定的关联性。     

富营养化浅水湖泊蓝藻的种群结构和多样性研究

比较研究不同富营养化浅水湖泊中蓝藻种群结构和多样性,对于认识蓝藻水华的区域分布特征具有重要的生态和环境意义.于2009年7月在富营养化严重的滇池、巢湖和太湖各选取4个采样点,采用16S～23S rRNA基因间隔区(Internal transcribed spacer,ITS)序列作为生物标记,通过末端限制性片段长度多态性技术(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)分析蓝藻种群结构和多样性.实验共得到36个不同的末端限制性酶切片段(Terminal restriction fragment,T-RF),反映3个湖泊中蓝藻种群具有丰富的基因多样性.T-RFLP聚类分析结果表明,在所研究的湖泊中蓝藻种群结构存在空间差异性,其中滇池和巢湖间蓝藻种群结构更为相似.环境因子与蓝藻种群的多元统计分析表明,正磷酸盐(PO4-P)和pH与附着细菌样品蓝藻种群结构动态变化具有显著的相关性(P＜0.05),电导率(Conductivity)和总有机碳(TOC)与浮游细菌样品蓝藻种群结构动态变化具有显著的相关性(P＜0.05).因此,不同湖泊蓝藻水华的基因型和驱动因子存在差异.     

内蒙古土默川平原不同牧草产量与品质差异研究

以不同皮燕麦(Avena sativa L.)和苜蓿(Medicago sativaL.)品种为试验材料,采用田间随机设计,研究其草产量及品质差异,探讨其对内蒙古土默川平原的适应性.结果表明,皮燕麦的草产量、粗灰分含量均高于苜蓿;而粗蛋白含量则是苜蓿较高.表现较好的皮燕麦品种为蒙燕1号和坝燕4号.蒙燕1号的子粒产量较坝燕4号高(两品种分别为4 264.7、3 293.9 kg/hm2);而坝燕4号草产量较蒙燕1号高,其鲜草和干草产量分别高6 558.0、2 821.1 kg/hm2.苜蓿品种中紫花苜蓿是高产优质品种.     

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为了解施用不同绿肥烟田土壤细菌群落的物种多样性,从湖南省湘西州烟区采集4块烟田(不施绿肥,单施黑麦草绿肥,豌豆绿肥,油菜绿肥)的土壤样本,提取土壤总DNA,PCR扩增其16S rRNA的V4高变区,阳性样品测序,序列比对鉴定,并利用生物信息学软件分析测序数据.结果表明:1)施用绿肥对土壤细菌群落结构和组成具有显著影响.在细菌域有4个主要的细菌种群,占所有有效序列的55.79％～65.39％,分别为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),4个细菌种群相对丰度在各组均具有显著差异.2)经绿肥处理后的烟田土壤细菌群落多样性高于未施用绿肥的对照组.香农多样性指数和群落均一度指数对照组(6.637,0.833)和油菜组(6.658,0.833)均低于黑麦草组(6.923,0.854)和豌豆组(6.992,0.861),且差异均达显著水平.3)施用绿肥尤其是黑麦草绿肥的烟田中,烟草青枯病的发病率下降与土壤细菌群落多样性增加有关.     

不同长势古树土壤真菌群落组成和多样性

利用基于内转录间隔区（ITS）序列的第2代高通量测序技术（Illumina MiSeq 平台）,分析东莞市正常（ZC）、衰弱（SR）和濒危（BW）3种长势型古树名木的土壤真菌群落组成和多样性。共获得11293个OTUs,3个长势型古树名木的土壤含有大量未知真菌,在已知真菌类群中,粪壳菌纲（Sordariomycetes）、伞菌纲（Agaricomycetes）和散囊菌纲（Eurotiomycetes）为优势菌纲,其中后者在3个长势型古树名木土壤中的分布差异显著。α多样性分析结果表明：健康状况良好古树名木（正常长势组）真菌群落丰富度指数（Ace指数）显著低于不健康古树名木（衰弱组和濒危组）。β多样性分析结果表明：3个长势型古树的土壤真菌群落组成无显著差异（R=−0.081,P=0.889）。古树的长势、健康状况及其生长环境对土壤真菌群落组成和多样性有一定影响。     

不同施肥模式对设施菜地细菌群落结构及丰度的影响

【目的】研究设施菜地不同施肥处理下细菌群落结构和丰度的变化。【方法】利用16S rRNA基因的末端限制性片段多态性分析（T-RFLP）技术与实时荧光定量（Real-time）PCR 相结合的方法,研究了不施肥（CK）、1/2量氮磷钾化肥+1/2量有机肥（1/2 MNPK）、氮磷钾化肥+有机肥（MNPK）、有机肥（M）、氮磷钾化肥（NPK）5种不同施肥处理对土壤中细菌群落结构和丰度的影响。【结果】147个阳性质粒测序结果显示设施菜地土壤中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻门、硝化螺旋菌门及浮霉菌门10个门。其中变形细菌（26.53%）、拟杆菌（14.97%）和放线细菌（10.88%）是优势菌,共52.38%。Shannon-Wiener、Simpson’s diversity、Margalef指数均是在1/2 MNPK 处理下0—20 cm表层土壤中达到最高,分别为3.14、0.945、4.31,Evenness指数则以NPK处理0—20 cm土层最高,为0.941。不同施肥处理细菌的主要类群种类及丰度明显不同。RDA分析显示pH（P=0.002）和有机质含量（P=0.006）是造成群落结构差异的主要原因。定量PCR结果显示1/2 MNPK 处理下0—20 cm和20—40 cm土层中细菌的16S rRNA基因丰度最高达5.26×109和4.96×109拷贝数/g,比CK处理增加90.8%和197.5%。【结论】施用有机肥处理的土壤中细菌的优势种群明显不同于单施化肥和不施肥,适量化肥和有机肥配合施用（1/2 MNPK）可以显著增加土壤中细菌的丰度。     

乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构的动态变化及响应模式初析

[目的]了解乌鲁木齐10号泉水体细菌多样性及其对水文地球化学指标的响应.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment length polymorphism,T- RFLP),对不同日期水体细菌多样性进行分析,所获信息与水文地球化学指标进行典型相关分析.[结果]通过各样品水体细菌类群的多样性指数计算和样品间相似性分析共同显示,乌鲁木齐10号泉不同日期水体细菌呈现随机性动态变化;典型相关分析(Canonical correspondence analysis,CCA)显示水体细菌群落结构与H2S、CH4、F-三项水文地球化学指标呈显著正相关,并且受多种水文地球化学指标的共同影响.[结论]乌鲁木齐10号泉水体细菌类群表现为随机性动态变化,且可对水文地球化学元素产生响应.     

不同遗传体系基因效应对水稻籽粒碳氮代谢的影响

选用6个不同类型的水稻品种(系),按完全双列杂交设计(6×5)配成一套亲本、F1和F23个世代的遗传材料。采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,分析了稻米可溶性糖含量、全氮含量、糖氮比3个性状的遗传特点。遗传方差分析结果表明,可溶性糖含量和全氮含量两性状的表现同时受到种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的控制,其中可溶性糖含量和主要受制于二倍体母体植株核基因的显性效应;全氮含量、糖氮比主要受制于种子核基因的显性效应。遗传率和选择响应分析结果表明,可溶性糖含量、糖氮比的遗传率较小,对其进行选择不易奏效;全氮含量以直接狭义遗传率为主,采用单粒选择易取得较好效果。