斑点叉尾鮰养殖池塘底泥微生物群落结构特征及其影响因素

微生物群落在水产养殖环境中起着重要作用,深入了解微生物群落组成及其构建机制对了解池塘生态功能具有重要意义。本研究通过高通量测序技术研究斑点叉尾鮰（）养殖池塘底泥中细菌群落机构特征,并分析了细菌群落的主要影响因素。结果显示,斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构呈现出季节性变化,冬春季样品相似性较高。斑点叉尾鮰养殖池塘底泥优势菌群主要为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）,与池塘水体细菌群落间有明显的差别。线性判别分析显示,冬、春和秋季的特异性优势菌群较为丰富,冬季和春季分布较为集中,分别集中于浮霉菌、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门、拟杆菌门,秋季特异性优势菌群分布特别分散,而夏季优势细菌类群最少,只有绿弯菌门厌氧绳菌属1个属具有显著优势。环境因子中,透明度和总溶解性悬浮物与斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构有显著相关（<0.05）,对细菌群落结构的影响也最大。本研究旨为斑点叉尾鮰池塘微生物群落的变化和调控提供借鉴。     

温度对拟穴青蟹循环水养殖系统微生物群落结构的影响

为探究温度对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)循环养殖水体中微生物群落的影响,深入理解环境因子与养殖水体微生物群落之间的相关性。在水温分别为18℃、22℃、26℃、30℃和32℃的循环养殖系统中进行拟穴青蟹养殖,采用16S rRNA高通量测序技术对不同温度下的养殖水体微生物群落组成进行分析。结果表明:(1) Alpha多样性指数显示5组水样中细菌群落多样性指数大小为t26t22t30t32t18,物种丰度大小为t22t26t32t30t18。温度可以导致养殖水体中微生物群落多样性发生变化,但并未发现二者之间直接的相关性。(2) 5种温度下的养殖系统中细菌群落共有31门、43纲、94目、185科和351属,变形菌门(Proteobacteria)为循环养殖水体中绝对优势菌门。在养殖系统水温为26℃时,养殖水体中氮磷污染物含量相对较高,其水中脱氮除磷菌属的相对丰度也显著高于其他4组。(3)由花瓣图和UPGMA聚类分析图进行相似性分析可知,水体微生物群落对温度的变化有着良好的响应, 5组水样的细菌群落结构总体相似性较低,其中最高温度32℃和最低温度18℃的水体中细菌群落结构最为相似。(4)水体中微生物群落结构和与环境因子的相关性分析显示,氮磷营养盐中的总磷(TP)和硝酸盐(NO3–-N)对水中微生物群落特征具有显著性影响,而温度是导致养殖水体中氮磷营养盐差异化的主要原因。上述研究结果初步解释了温度对拟穴青蟹循环养殖水微生物群落的作用机制,为下一步深入研究拟穴青蟹循环水养殖系统中环境变化与微生物的相互关系提供参考。     

不同健康程度和抗生素氟苯尼考干预下斑石鲷肠道菌群的结构差异

为了研究不同健康程度和抗生素氟苯尼考干预下斑石鲷肠道菌群结构的差异及其与养殖环境中菌群结构的相关性,采用Illumina Hi Seq PE250高通量测序的方法对健康、亚健康、典型黑身病和口服氟苯尼考条件下的斑石鲷肠道、养殖水体和颗粒饵料中的细菌多样性及群落结构进行了分析比较。结果显示,养殖水体中细菌多样性高于肠道和颗粒饵料。不同健康程度及氟苯尼考干预下斑石鲷肠道中细菌均以变形菌门、厚壁菌门和软壁菌门为主,且对应的操作分类单元(OTU)占样品全部OTU的比例均达到85%以上。黑身病的发生可影响斑石鲷肠道中丰度最高的前20种优势细菌种类的排名次序,其中变形菌门中的弧菌属的相对丰度显著增加,且随着弧菌属丰度的增加,斑石鲷的黑身病症状也逐渐加重。饵料中添加氟苯尼考投喂斑石鲷能使患病鱼肠道弧菌属的丰度从60.33%下降到1.29%,较大程度改变了肠道的菌群结构,并证实氟苯尼考有效防治黑身病。其次,养殖水体和颗粒饵料对斑石鲷肠道菌群也有一定影响,且养殖水体的影响高于颗粒饵料。本研究首次报道了斑石鲷肠道菌群结构,其研究结果为今后斑石鲷的健康养殖、疾病防控及其微生态学研究提供了参考依据和技术支撑。     

强还原土壤灭菌处理对人参连作土壤细菌群落结构及土壤酶活的影响

强还原土壤灭菌（reductive soil disinfestation,RSD）和土壤熏蒸（soil fumigation,SF）是缓解人参连作障碍的常用方法。为研究2种方法对土壤细菌群落和土壤酶活性的影响,采用高通量测序技术和化学分析方法对强还原土壤灭菌加氯化苦熏蒸（RSD+SF）、强还原土壤灭菌加复合菌（RSD+F）、氯化苦熏蒸加复合菌（SF+F）3种方式改良的土壤细菌群落和土壤酶活性进行分析。结果表明,RSD+F组细菌群落多样性与丰富度均最高,SF+F组均最低,3组拥有相同细菌菌属431个。RSD+SF组中,丰富度最高的细菌为Gemmatimonas,其丰富度为9.17%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为norank_f_noranko_Gaiellales,其丰富度为8.72%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为Bacillus,其丰富度为9.16%;Bacillus为3种方式改良土壤前10种优势菌群中共有的优势菌群。土壤酶活性与土壤细菌群落结构存在显著性关系,随着生长时间的增加,不同方式改良后的连作人参土壤酶活性均具有显著性差异（P<0.05）。由此可知,3种土壤改良方式均能在不同程度地增加有益细菌属的丰富度并提高土壤酶活性,其中RSD+SF组和RSD+F组的有益细菌属数量及土壤酶活性均高于SF+F组。     

醉鱼糟制过程中酒糟液中的微生物群落

为探讨醉鱼糟制过程中酒糟液微生物群落多样性,本实验以大黄鱼为原料,用传统糟制工艺制作醉鱼,采用Illumina HiSeq2500高通量测序技术对醉鱼酒糟液菌群进行分析。结果显示,糟制过程中不同用盐量(2%、5%和10%)大黄鱼pH值在糟制前5 d或10 d稍有上升后逐渐降低,而TVB-N值在糟制期间逐渐下降,糟制30 d后的TVB-N值均低于30 mg/100 g,其中5%用盐量组最低;5%用盐量组在不同鱼糟比(1:1、1:1.5和1:2)下,大黄鱼pH和TVB-N值变化规律基本一致,说明糟制过程中醉鱼品质较稳定。5%用盐量组醉鱼酒糟液微生物高通量测序结果显示,鱼糟比为1:2的酒糟液Chao指数最大(167),表明物种丰度最高;鱼糟比为1:1的酒糟液Shannon指数最大(2.75),Simpson指数最小(0.109),表明细菌多样性最高;酒糟液涉及细菌17个门和1个未分类菌门,143个属,变形菌门、蓝细菌门和厚壁菌门是优势菌门,其中变形菌门占绝对优势;弧菌属、Chloroplast norank和肠杆菌属是优势菌属,发酵前期弧菌属占绝对优势。研究结果为醉鱼酒糟液微生物群落多样性研究提供理论依据,为控制糟制水产品卫生安全提供参考。     

基于RAD-seq技术的长体圆鲹二、三核苷酸重复微卫星标记开发与评价

通过对长体圆鲹(Decapterus macrosoma)基因组进行RAD-Seq高通量测序,共获得58 180条微卫星序列,选取112条二、三核苷酸重复的微卫星序列设计引物,经筛选后,共获得27个具有多态性的微卫星标记。利用一个长体圆鲹群体对通过筛选的微卫星标记的种群遗传学特征进行评价。结果显示,27对引物扩增的序列中18个位点为二核苷酸重复,重复次数为9~14次,9个位点为三核苷酸重复,重复次数为6~10次,等位基因数(Na)为5~17 (平均10.6),表观杂合度(Ho)为0.342 9~0.857 1 (平均0.631 7),期望杂合度(He)为0.538 3~0.911 8(平均0.796 8),多肽信息含量(PIC)为0.497~0.886 (平均0.780 9),除1个位点外,其他位点PIC值均大于0.500,表明开发的微卫星位点具有较高的多态性。"哈迪-温伯格"平衡(HWE)检测结果显示,19个标记等位基因频率符合HWE。连锁不平衡检测表明各位点间无连锁不平衡现象。该研究开发的27个微卫星标记可为长体圆鲹种群遗传学研究提供基础。     

不同寄主植物对美国白蛾肠道细菌群落的影响

为明确美国白蛾Hyphantria cunea在取食不同寄主植物后其肠道细菌群落的变化情况,采用高通量测序技术分析其肠道细菌16S rDNA的V3～V4区域,分析肠道细菌的多样性、物种组成和菌群结构差异,并对其生物学功能进行预测。结果显示,美国白蛾4龄幼虫在取食不同寄主植物后肠道细菌Shannon多样性指数出现明显差异,由高到低依次为取食寄主法国梧桐Platanus orientalis、柿Diospyros kaki、胡桃Juglans regia、杨树Populus×canadensis和杏Armeniaca vulgaris的群体。美国白蛾肠道优势菌门主要为变形菌门和厚壁菌门,而属分类水平上的物种在不同处理之间存在较大差异,在取食法国梧桐和柿树的美国白蛾肠道中Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia的相对丰度较高,分别为63.16%和34.50%;取食杏树和杨树的美国白蛾肠道优势菌属分别是肠球菌属Enterococcus和肠杆菌属Enterobacter,相对丰度分别为87.58%和37.93%。不同寄主也导致美国白蛾肠道细菌群的组成结...     

High-throughput screening reveals small molecule modulators inhibitory to Acidovorax citrulli

Acidovorax citrulli is a seed-transmitted gram-negative bacterium that can cause substantial economic yield loss in watermelon and melon production worldwide. Four small-molecule libraries containing 4,952 compounds were selected for high-throughput screening against A. citrulli wild-type strain Xu3-14 by evaluation of growth inhibition. One hundred and twenty-seven molecules (2.5% hit rate) were identified as bactericidal or bacteriostatic against A. citrulli at 100 μM. Secondary screens indicated that 27 candidate compounds were more effective against A. citrulli Group II strains than Group I strains (classified using repetitive element PCR). Several compounds were inhibitory to other pathogenic bacteria, including Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis and Xanthomonas campestris pv. campestris, but did not affect the growth of plant beneficial bacteria Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis. More than half of the compounds did not inhibit germination of Arabidopsis or watermelon seeds. The effect of small molecules on A. citrulli seed-to-seedling transmission was evaluated by applying each compound to inoculated watermelon seeds and assessing seedling infection. Nine compounds were chosen for further investigation based on their reduction of percentage seedling infection and compiling scores on their specificity, sensitivity, and phytotoxicity obtained in the secondary screens. The five best compounds were selected (thiamphenicol, nadifloxacin, pipemidic acid, ciclopirox, and zinc pyrithione) for greenhouse tests and were found to effectively reduce the seed-to-seedling transmission of A. citrulli in both artificially and naturally infested seeds. These top five compounds provide a basis for future development of an A. citrulli-specific bactericide.     

高通量测序技术在进境小麦病原微生物检测上的应用前景

我国是最大的小麦进口国,小麦上携带的病原微生物通过贸易方式传入我国会对我国的农业生产安全带来很大的风险。本文介绍了高通量检测技术在进境小麦病原微生物检测中的应用前景,相比较其他检测技术,高通量检测技术具有高效、快速并全面分析复杂的核苷酸群体的功能,随着测序成本不断降低,高通量测序将成为一项常规的实验手段,在进境小麦病原微生物多样性研究中发挥重要作用。