林蛙养殖场地土壤菌群结构及潜在病原菌分析

试验旨在了解林蛙养殖场地土壤菌群组成和结构特征、喷洒益生菌后的土壤菌群变化和潜在致病菌的种类与数量。试验设置3个组：养殖场地组、益生菌喷洒组和半人工养殖组,用高通量测序技术进行检测。3个试验组共获得191 588条有效序列,1 369个操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）,经分类学鉴定分属于438个属,29个门。3组样本菌群数量较大,多样性水平也相对较高。优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）;优势菌属为黄杆菌属（Flavobacterium）、热单胞菌属（Thermomonas）、Sphingopyxis、紫杆菌属（Porphyrobacter）、蓝细菌纲中未定种类（norank_c__Cyanobacteria）。各分组之间菌群多样性差异不显著,各组菌群结构相似度高。土壤中潜在的红腿病致病菌在属的水平有气单胞菌属（Aeromonas）、柠檬酸杆菌属（Citrobacter）、金黄杆菌属（Chryseobacterium）、假单胞菌属（Pseudomonas）。喷洒益生菌后土壤菌群变化不明显。本研究为全面了解东北林蛙养殖场地土壤微生物组成及变化、发掘有益微生物种类和东北林蛙疾病的预防和治疗提供理论依据。     

基于机器视觉的稻茬麦单茎穗高通量表型分析

【目的】高通量表型技术不仅是现代育种领域的重要手段,也是解析田间作物生理生态行为的工具,但不同类别高通量表型技术的基础架构特征仍不清楚,因此需要针对机器视觉高通量表型技术进行专门探讨。【方法】本文用机器视觉技术检测计算稻茬麦茎穗一体的表型指标。使用宁麦13、鲁原502和郑麦9023 3个小麦品种,进行小区化对比试验,使用等孔距栅条精播板进行单粒精播,准确控制条播小麦的群体条件。于稻茬麦成熟期进行茎穗一体图像获取,对图像进行灰度增强、直方图均值化、S分量提取、Otsu阈值分割、茎穗分离和茎穗形态参数提取等操作。提取的稻茬麦地上部单茎穗各器官的形态参数包括茎秆长、茎秆平均宽度、茎秆投影面积、茎秆周长、麦穗长、麦穗平均宽度、麦穗投影面积和麦穗周长。同时,使用传统方法获取小麦单叶片质量、单茎秆质量、单穗质量和单穗籽粒产量等农艺性状指标。分别构建线性模型、二次模型、指数模型及拓展模型进行多维指标拟合,包括小麦单茎穗生物量与单穗籽粒产量关系、单茎穗的麦穗形态参数与单穗籽粒产量关系等拟合分析。在单茎穗层面对小麦茎穗的表型指标与单穗籽粒产量之间的关系进行相关分析和回归分析,进而基于机器视觉在小麦茎穗一体方面的个例应用,讨论大田高通量表型分析的机器视觉技术研发的要点。【结果】宁麦13、鲁原502和郑麦9023 3个小麦品种的单叶片质量与单穗籽粒产量的相关系数依次下降,小麦单茎穗形态参数与单穗籽粒产量的相关性显著低于生物量指标,但单穗投影面积、单穗长与单穗籽粒产量依然存在显著正相关。3个小麦品种在单茎穗的各生物量指标与单穗籽粒产量的最优回归模型各不相同,麦穗图像的形态参数不能准确反映单穗籽粒产量,但单茎穗的茎秆和麦穗形态参数的组合应用表现出最佳的拓展模型拟合结果。利用茎穗一体的数字图像处理所得的复合型形态参数可以准确预测单穗籽粒产量,从而表明利用机器视觉技术观测小麦的生长过程并实时预测产量的可行性。【结论】机器视觉技术能提供远高于常规农艺性状的高通量指标集,为解析各类农艺性状之间的联系及产量的通径分析提供更多的途径,但也造成高维指标集和有价值信息提取的技术困难。应用于田间小麦群体的机器视觉技术应具备多尺度智能化自适应的技术架构,同时应具备基于场景、群体、个体和器官的多空间尺度和苗期、分蘖期、拔节期等多生理时间尺度的统计性数字表型发现和计算能力,同时,机器视觉各技术研发环节和各技术模块都需要农艺学深度参与和校准,而配备标准表型数据库更是保障高通量技术实用性和可靠性的基础。     

橡胶树林长期喷施硫磺对土壤细菌多样性的影响

分析橡胶林园长期大量喷施硫磺对橡胶林园土壤细菌群落组成及多样性的影响。采用高通量测序技术测定西双版纳橡胶园研究区4个硫磺喷洒浓度梯度和1个空白对照的橡胶林土壤细菌的16S序列，测定土壤细菌群落组成及多样性的变化，并分析环境因子对细菌组成的影响。结果表明，在OTU水平上，序列分析得到的物种数（Sobs）以空白对照组土壤样本最低，其与喷施0.5、1.0倍和1.5倍硫磺土壤样本有显著差异；各组间的覆盖度指数（Coverage）、丰富度指数（Chao）和多样性指数（Simpson和Shannon-wiener）无显著差异；增加硫磺喷施浓度对Verrucomicrobia（疣微菌门）、Planctomycetes（浮霉状菌门）、Latescibacteria菌群生长有促进作用，1.5~2.0倍硫磺到达促进作用的顶点；土壤有机质与细菌群落间无显著相关性。通过高通量测序技术分析喷施不同浓度梯度硫磺的土壤，速效P、全K和pH是影响土壤细菌多样性的重要因素。当前硫磺喷施量对橡胶林土壤细菌α多样性有显著促进作用，但对橡胶林土壤细菌的组成无显著影响。     

细粒棘球绦虫miRNAs的鉴定及分析

细粒棘球绦虫具有复杂的基因调控模式,在中间宿主和终末宿主体内具有截然不同的生物学特性。miRNA是真核生物内存在的非常重要的调控因子,本研究采用Solexa高通量测序技术,对G1株原头蚴mi-croRNAs进行了鉴定和分析,总共发现了108条miRNAs,其中26条属于保守家族,82条是细粒棘球绦虫特有。     

基于基因探针扫描技术高通量检测乳制品中赭曲霉毒素A产生菌

为快速、准确地检测出乳制品中赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)产生菌,以便评估乳制品中OTA污染的潜在风险,根据已阐明的O TA生物合成途径,选择与O TA产生有关的卤化酶基因区域设计兼并引物,建立针对OTA产生菌的聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法.对1...     

基于RNA-seq 的黄尾鲴肝脏转录组测序与分析

为了发掘黄尾鲴（Xenocypris davidi）功能基因特别是免疫相关基因，为其种质资源评价、群体遗传学多样性分析、基因连锁图谱构建、免疫相关功能基因地位以及分子标记辅助育种提供基础信息，采用Illumina HiSeq 2500 高通量技术平台对黄尾鲴肝脏进行转录组测序。通过去除低质量的raw reads，共获得了50 702 046条clean reads，组装得到53 527 条Unigenes。采用BLAST 相似性比对方法，把这些序列比对NR、String、Swissprot、KEGG和Pfam数据库，共有26 613条Unigenes得到了注释。有15 532条Unigenes获得了GO注释并分类到64个功能类别中，有7 737条Unigenes被归纳到COG的26个功能分类，共有14 642条获得了KEGG注释，共参与33条代谢通路中。根据免疫系统分类，共有1 299条Unigenes参与了16条代谢通路。从 53 527 个 Unigenes 中共找到 98 826个单核苷酸多态性位点（SNP）（转换 64 396 个，颠换 34 430个）和18 119 个 SSR 位点。研究结果为黄尾鲴免疫学、基因组学、基因克隆以及分子标记辅助育种提供了重要依据。     

Using high-throughput sequencing in support of a plant health outbreak reveals novel viruses in Ullucus tuberosus (Basellaceae)

Ullucus tuberosus (ulluco) is a tuber-forming species that has become a novel crop in highland and temperate maritime climates. Eight viruses have been previously reported infecting Ullucus, including Andean potato latent virus (APLV), a quarantine virus within the European Union. No reference sequences have been published for the viruses previously described from U. tuberosus. Plants grown in the UK for the internet trade were tested for the presence of quarantine viruses using ELISA and real-time RT-PCR. ELISA positive results were obtained for APLV and multiple other viruses. A similar suite of viruses was detected at a second outbreak site linked to horticultural trade. Virus identification was by high-throughput sequencing (HTS) using a ribosomal RNA (rRNA)-depleted total RNA approach. Analysis of viral contigs indicated the presence of several novel viruses closely related to, but not consistent with, the viruses indicated by ELISA. Further confirmatory testing by real-time RT-PCR indicated that two tymoviruses, tentatively named Ullucus tymovirus 1 and Ullucus tymovirus 2, were more closely related to each other (85% identity), than to APLV or Andean potato mild mosaic virus (63–66% identity). APLV could not be confirmed from either site by either HTS or PCR. A novel tobamovirus (Ullucus tobamovirus 1) was only detected at the initial outbreak site. A novel polerovirus (Ullucus polerovirus 1) and a distinct genotype of Papaya mosaic virus were detected from both outbreak sites. Deploying HTS during a plant health outbreak demonstrates the potential of this approach to give rapid, accurate diagnosis.     

滋生青苔对柑橘叶际生物多样性的影响

本文利用Illumina Miseq高通量测序技术对重庆地区有青苔病症和无病症的柑橘叶际真核生物的群落组成、结构、多样性及差异进行了研究,旨在找到可能的病原物类群,为更好地防治柑橘青苔病奠定基础。结果表明13个柑橘叶片样本共检测到303个OTU,多样性较为丰富;优势门为链形植物门Streptophyta、子囊菌门Ascomycota、绿藻门Chlorophyta等;通过分析发现可能的病原物为不可培养的虚幻球藻属球藻uncultured Apatococcus sp.、黄绿异小球藻Heterochlorella luteoviridis、无柄杯梗孢Cyphellophora sessilis、海南橡胶藻Heveochlorella hainangensis、Coniochaetales sp. GMG C4、椭圆球藻Chloroidium ellipsoideum、Kalinella bambusicola等;不同区县表现出青苔病症状的柑橘叶片上疑似病原物的种类和丰度都差异很大。柑橘青苔病可能是由多种藻类及真菌复合侵染造成的,病原物和柑橘叶片间的相互作用有待进一步研究。