基于高通量测序的牛床垫料发酵过程细菌群落变化研究

为了探讨在外源菌剂作用下使用了3年的牛床垫料堆肥发酵过程中细菌群落变化的规律,采用三代高通量测序方法研究了牛床垫料堆肥发酵过程细菌群落的相对丰度、群落多样性及组成结构等的变化.结果表明:(1)添加腐熟菌后有利于牛床垫料的发酵进程,温度>50℃的时间保持了16 d,而对照和添加单一菌剂枯草芽孢杆菌则没有这种效果;(2)各...     

莫能菌素的诱变育种与高通量筛选

莫能菌素采用紫外线-氯化锂复合诱变育种,增加突变率,再用生测法进行初步筛选,以提高筛选效率。然后把两者结合运用,既提高筛选效率又提高了菌种的生产能力。     

1株白鹭源新城疫病毒致病特性及全基因组序列测定分析

2011年从广西防城港市1只患病白鹭中分离到1株新城疫病毒(命名为WBE-10),为了对其主要生物学特性及基因组序列进行研究,对该毒株进行了1日龄雏鸡脑内致病指数(ICPI)的测定和全基因组扩增(RT-PCR)。结果显示:该病毒的ICPI值为1.846,表明该毒株属于强毒株,F基因的112～117位氨基酸序列为112R-R-R-K-R-F117,符合NDV强毒株的特征,该结果与ICPI的测定结果一致;F基因绘制的遗传进化树表明该毒株属于基因VIIa型,与Sukorejo/019/10株的亲缘关系最近,该分离株在全基因组序列与印度尼西亚鸡分离株Sukorejo/019/10较接近。本试验为进一步了解候鸟源携带新城疫病毒与家禽新城疫疫病传播、暴发之间的联系提供一定的科学依据。     

联合施用微生物菌剂和氨基酸水溶肥对哈密瓜土壤性质及细菌群落结构的影响

为了研究施用复合微生物菌剂和氨基酸水溶肥组合对土壤性质及微生物群落结构的影响,笔者在海南省乐东市开展了哈密瓜大田施肥试验,对哈密瓜不同生长阶段的土壤进行土壤理化性质测定及土壤微生物高通量测序。结果表明:(1)处理组土壤碱解氮和速效钾含量升高;根结线虫和腐生线虫含量降低。(2)土壤微生物高通量测序显示,处理组土壤细菌菌群结构相对稳定,无菌群异常现象。处理组和对照组间关系较远,组内关系较近。(3)处理组较对照组而言,门水平上相对丰度最高的是Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门);纲水平上含有致病菌种的Alphaproteobacteria(α-变形菌纲)和Gammaproteobacteria(丙型变形菌纲)相对丰度降低;目水平上具有硝化作用和促进氮素利用效率的Nitrosomonadales(亚硝化单胞菌目)相对丰度升高,能够产生有益次生代谢产物的Myxococcales(黏球菌目)相对丰度升高。实验结果显示,联合施用复合微生物菌剂和氨基酸水溶肥,对土壤理化性质和细菌群落结构具有明显的改善作用。     

牛粪堆肥过程中nosZ型反硝化细菌动态变化

采用高通量测序技术,研究牛粪堆肥过程中不同时期与不同深度的nosZ型反硝化细菌群落组成的动态变化与多样性,并通过冗余分析(Redundancy analysis, RDA)和Spearman相关性分析,揭示了堆肥过程中nosZ型反硝化细菌与理化指标之间的相关关系。结果表明,堆肥不同时期nosZ型反硝化细菌群落结构差异显著,反硝化细菌群落多样性和丰富度均呈先降低后升高的趋势,在堆肥降温期不同深度的反硝化细菌群落结构和多样性指数差异显著。此外,理化因素显著影响堆肥反硝化菌群的群落结构与多样性,螯台球菌属(Chelatococcus)与温度呈极显著正相关(P0.01),Polymorphum与硝态氮呈极显著正相关(P0.01),生根瘤菌属(Mesorhizobium)与含水率和C/N呈极显著负相关(P0.01)。反硝化细菌的多样性与温度、pH、氨态氮呈极显著负相关(P0.01),与硝态氮呈极显著正相关(P0.01)。反硝化细菌的丰富度与温度呈极显著负相关(P0.01)。综上所述,堆肥时间和深度均为影响nosZ型反硝化细菌群落结构的重要因素,且该菌群群落结构变化受理化因子的显著影响。     

基于转录组测序的花椒属物种EST-SSR标记开发

【目的】开发适用于花椒(Zanthoxylum bungeanum)和竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)的EST-SSR引物,为花椒属物种的鉴定及遗传多样性探究提供分子标记。【方法】对花椒和竹叶花椒分别进行转录组测序(RNA-seq),基于得到的EST序列开发SSR引物。在2种花椒的EST-SSR引物中分别随机挑选60对引物,用12份材料(4份花椒和8份竹叶花椒)为样本,利用琼脂糖凝胶电泳验证其特异性。从有特异性条带的引物中,再随机选取花椒和竹叶花椒SSR引物各15对,选取6个(2份花椒和4份竹叶花椒)样本,利用聚丙烯酰胺银染电泳进行多态性检测。【结果】花椒共有64 944条Unigene,碱基对长度共54 073 890bp,含有12 746个SSR位点,分布在10 595条Unigene上,SSR位点出现频率为19.63%,平均分布距离4.24kb。竹叶花椒Unigene共75 669条,碱基对长度58 975 053bp,共15 096个SSR位点,分布在12 612条Unigene上。SSR位点出现频率为19.95%,平均分布距离为3.91kb。60对花椒引物中,有46对成功扩增出特异性条带,扩增效率76.67%;60对竹叶花椒引物中,有41对扩增出特异性条带,扩增效率68.33%。花椒和竹叶花椒的特异性条带大小在100～300bp,主要集中在150～250bp。多态性验证试验中,15对花椒引物中有12对产生了多态性条带,多态率80.00%;15对竹叶花椒引物中则有14对产生了多态性条带,多态率93.33%。【结论】基于花椒和竹叶花椒转录组高通量测序结果开发的EST-SSR分子标记引物,具有较明显的特异性和多态性。     

基于年龄因素的肠镜阴性人群与结直肠息肉患者肠道菌群结构及多样性研究

目的:结直肠息肉病具有显著的人口学特征,基于年龄为主要风险因素,探讨结直肠息肉患者和肠镜检查结果阴性人群的肠道菌群构成和多样性差异。方法:①筛选出结直肠息肉患者7例以及肠镜检查结果阴性人群47例的粪便样本;②提取样本菌群的DNA、PCR扩增、纯化及产物定量,菌群作16S rDNA基因测序;③样本分组:息肉组(7例)、对照组(47例),后者又分为对照一组(年龄≥40岁)、对照二组(年龄40岁);④使用I-Sanger云平台进行高通量数据分析,物种差异分析使用秩和检验。结果:①Alpha多样性分析,息肉组与对照组肠道菌群构成不同;②在门水平上,息肉组梭杆菌门(Fusobacteria)相对丰度显著低于对照组;在科水平上,息肉组伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、梭杆菌科(Fusobacteriaceae)、产碱杆菌科(Alcaligenaceae)的相对丰度显著低于对照组;在属水平上,息肉组洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia-Paraburkholderia)的相对丰度显著低于对照组;③息肉组与对照一组和2组的Alpha多样性差异无统计学意义(P0.05)。结论:①息肉组与对照组肠道菌群构成不同;②随着年龄增大,维荣球菌科(Veillonellaceae)、巨单胞菌属(Megamonas)相对丰度下降与结直肠息肉发病风险增大有关。     

不同共作模式的稻田土壤细菌群落结构分析

为分析不同共作模式的稻田土壤细菌群落结构,利用高通量测序技术,在水稻结穗期对不同共作模式的稻田土壤细菌进行测序,研究稻田单作(SDKBZ)、河蟹共作稻田(SDHXZ)和龙虾共作稻田(SDLXZ)表层土壤细菌群落多样性、丰富度和群落结构的变化。各样本共检测到细菌类群46门、112纲、210目、370科、664属、1 227种。主要的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、Sacharibactaria、疣微菌门(Verrucomicrobia)和厚壁菌门(Firmicutes)。河蟹稻田和龙虾稻田的Chao 1指数均高于单作稻田。PCoA分析结果显示,河蟹稻田和龙虾稻田两种稻田共作模式与稻田单作模式的土壤细菌群落构成差异大。研究初步揭示了河蟹和龙虾与水稻共作复合生态系统具有较丰富的微生物生态组成。     

土壤细菌群落组成对有机与无机培肥措施的响应

为揭示旱作区农田土壤细菌群落对有机、无机培肥措施的响应机制,以农田生态系统为研究对象,采用高通量测序技术研究不同培肥措施下土壤细菌群落结构组成、多样性与土壤理化性状间的关系。结果表明:持续8 a的有机、无机培肥显著影响土壤基本理化性状指标,降低土壤碳氮比。所获得的细菌序列46 531条,分属于3 494个土壤细菌OTUs,共分为58门、67纲、143目、271科、639属、435种;但不同有机、无机培肥措施下土壤细菌群落丰富度指数、多样性指数无显著差异。变形菌门(Proteobacteria)相对丰度占35.91%～42.03%,是土壤细菌的优势菌门。化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理下土壤变形菌门(Proteobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)等的相对丰度均与对照间有极显著或显著差异。细菌前10门的相对丰度在化肥配施黄腐酸钾、生物有机肥等低量外源有机碳处理下,两者间无显著差异。低量外源有机碳配施化肥处理下土壤细菌群落组成与对照处理间的相似度较大,而牛粪配施化肥与羊粪配施化肥处理间的土壤菌群结构相似度较高。土壤变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度与土壤pH、土壤碱解氮质量分数呈负相关;第一、二排序轴能分别在累积变量78.67%、97.49%上揭示土壤细菌优势菌门的相对丰度、土壤细菌多样性、丰富度与土壤理化性状间的相互关系。土壤pH和碱解氮是影响酸杆菌门、放线菌门相对丰度高低的主要驱动因子。旱作区中长期有机和无机培肥措施下,外源有机碳输入数量及有机肥类型影响土壤细菌群落结构组成。     

转录组测序研究兰州百合抗冻关键基因及途径

【目的】百合 (Lilium) 是国家卫生部首批公布的药食同源植物,也是著名的观赏植物。低温冻害严 重影响植物的产量和分布,探究兰州百合对零下低温胁迫应答的分子机制。【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 测序平台对兰州百合的 20℃常温对照与 -4℃寒冷处理 (D) 进行测序,并对测序数据进行分析研究。【结果】处 理 24 h 后检测到 24 465 个差异表达的基因,筛选后获得 4 143 个表达量上升的基因和 4 415 个表达量下降的基因, 占差异表达基因总数的 10.27%。【结论】经富集分析认为,与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及 ABA 等相关 的基因可作为研究兰州百合零下低温响应机制的主要研究对象。qRT-PCR 分析表明,随机选出的 10 个差异性 表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外,吲哚 -3- 甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙 结合蛋白、叶绿素 a/b 结合蛋白等基因可作为与兰州百合寒冷响应相关的应答候选基因,为揭示兰州百合抗冻分 子机制奠定了基础。