古籍纸张表面微生物群落组成的初步研究

纸张表面的微生物直接或间接地影响古籍的保存和使用年限,全面认识纸表微生物的组成有助于古籍保护.本研究对手抄本《周本纪摘要》中的纸张表面菌斑处(stain组)和洁净处(clean组)共9处,以及环境空气进行了样品采集,并对样品进行了高通量测序,对测序结果进行了生物信息学分析.10个样品共得到高质量的细菌16S序列和真菌ITS序列共485 989条.序列数据分析表明,纸表真菌可以划分为650个OTU,分属6个门,细菌可以划分3 465个OTU,分属15个门,其中丰度最高的分别是细菌的糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和真菌的曲霉属(Aspergillus).相比于clean组,stain组有显著多的糖多孢菌属和假诺卡氏菌属(Pseudonocardiaceae)细菌,以及显著多的牛肝菌目(Boletales)和爪甲团囊菌目(Onygenales)真菌.在聚类分析上,无论是细菌还是真菌部分,stain组和clean组的样品都能很好的分开,但在Alpha多样性指数上,组间差异趋势不显著.这些结果说明无论是否有菌斑,纸表微生物群落多样性程度是稳定的,但群落组成和结构有很大差异.     

再生水补给湿地香蒲根际细菌群落多样性分析

为了研究再生水补给湿地中水生植物根际细菌群落的多样性特征,进而分析根际细菌对水体污染的修复和净化机制,采用细菌培养构建的16S rRNA克隆文库与非培养的16S rRNA高通量测序相结合的方法,对生长于北京白河再生水补给湿地的香蒲根际细菌群落进行多样性分析.16S rRNA克隆文库结果表明:香蒲根际细菌主要有3个类群,最优势类群为变形菌门(74.51%);其次为拟杆菌门和芽单胞菌门,分别占总数的6.54%和5.88%.变形菌门中数量最多的是β-变形菌纲(59.80%).高通量测序结果表明:在门的分类水平上,香蒲根际细菌可分为13个类群,主要类群为变形菌门(34.71%)、拟杆菌门(16.20%)、放线菌门(15.20%)、芽单胞菌门(9.49%)和酸杆菌门(6.78%);在纲的分类水平上,香蒲根际细菌可分为26个类群,主要类群为4个变形菌纲(34.57%)和放线菌纲(11.15%).由此可见,构建克隆文库和高通量测序分析香蒲根际细菌群落的多样性结论基本一致,即变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是香蒲根际细菌群落中的主要类群.     

运用ITS克隆文库解析桉树种植地土壤真菌群落多样性

为了研究桉树种植地土壤真菌群落多样性,该试验利用ARDRA和ITS系列分析相结合的方法,提取桉树土壤微生物DNA,构建真菌的ITS克隆文库进行阳性克隆检测,分析显示含有ITS序列的阳性克隆子95个,并归类为13个不同的类群OTUs,随机挑取各类群进行测序,构建系统发育进化树.结果表明:用限制性内切酶HinfⅢ进行酶切鉴定,检测到13种不同的分类操作单位(OTUs),其中有3种为单一基因型(OTUs),占总数的23.1%.根据库容(coverage)公式计算得出文库的库容值为97.5%.采用ARDRA酶切图谱和测序结果分析,桉树人工林地土壤真菌群落由Ant fungus garden metagenome,Freshwater metagenome,Coral metagenome,Marine metagenome 4大类群组成,这为进一步研究桉树人工林土壤微生物及环境质量的变化提供了基础资料,并为西南地区桉树与土壤微生物数量、群落之间的变化关系提供了可靠的依据.     

分子生态学方法对油藏细菌群落结构分析的比较

目前对油藏细菌群落结构分析方法繁多,为得到准确全面的群落分析结果,必须选取合适的方法。群落分析方法的优劣进行比较分析,选取从新疆陆梁油田注水井筛出的11株单菌,测定其16srDNA序列,制成包含7个菌属、9个菌种的混合菌液。应用基于PCR扩增的三种分子生态技术DGGE、T-RFLP、建立16SrDNA文库比较和分析了混合菌液细菌多样性。使用PCR-DGGE方法时发现,DGGE方法可灵敏地检测到序列1 bp的变化,能将不同菌株分开,但该方法经过切胶测序后的的目标序列较短,信息量不大且有时有一定误差,较适合用于定性对比;而用于菌群结构的分析时应结合其他方法。T-RFLP法可区分大部分菌属,但数据库不够完整,不能确定细菌群落组成;因此也不适合单独用在细菌群落检测中,可用作多个样品种群多样性的对比或结合其他方法对样品进行系统透彻解析。建立16srDNA克隆文库法成功鉴定到7个菌属8个菌种16SrDNA序列,更适用于油藏细菌群落结构的分析。     

基于高通量测序的玉米秸秆自然发酵过程中细菌菌群结构特征

采用DNS、苯酚硫酸法每隔2 d检测自然发酵秸秆发酵液中的还原糖与总糖质量浓度,运用高通量测序方法,对秸秆自然发酵初期、中期、末期样品细菌16SrRNA基因的V4~V5区测序,分析不同时期的玉米秸秆腐烂样品中细菌群落组成和多样性.研究发现:随发酵时间的延长,发酵液中的还原糖与总糖质量浓度均呈现下降-上升-下降的趋势,测序共获得80575条有效序列,3307个操作分类单元序列,共涉及细菌18门,194属.自然发酵过程中,样品中细菌群落多样性和微生物丰度显著提高.微生物群落组成分析发现,在发酵中后期,拟杆菌门的菌群明显增加,变形菌门菌群持续减少,厚壁菌门呈现先下降后上升的趋势,末期菌属的数目相对于发酵初期,增加了69.3%.参与秸秆发酵的细菌多样性极为丰富,且在不同时间段出现不同的优势菌群.     

基于高通量测序对四川怀远特色发酵食品微生物群落结构分析

为了研究四川怀远特色传统发酵食品的微生物多样性,利用Illumina HiSeq 2500高通量测序平台,对当地豆腐帘子和冻糕的微生物群落结构进行了系统分析.结果表明,豆腐帘子的菌群主要隶属于变形菌门(Proteobacteria)和担子菌门(Basidiomycota),检测出40个细菌属和21个真菌属,主要优势微生物是Acinetobacter和Trichosporon.冻糕的菌群主要隶属于厚壁菌门(Firmicutes)和子囊菌门(Ascomycota),检测出36个细菌属和23个真菌属,主要优势微生物是Lactobacillus和Kazachstania.     

不同马铃薯基因型对根际细菌群落结构的影响

本研究旨在从根际细菌群落结构的角度阐述不同马铃薯基因型对根际细菌菌群的影响,探讨高山地方种根际细菌菌群特性,挖掘可能对地方种定殖起关键作用的细菌类型.本研究通过高通量测序数据对不同马铃薯基因型根际细菌16SrRNA基因进行操作分类单位(OTU)聚类,分析样品间细菌群落的多样性特征,并通过OTU丰度差异分析揭示引起基因型效应的根际细菌类型.测序结果经质量控制,共获得3 097 269条高质量序列(Clean tags)并依据97%的序列相似性聚类到1 565个有效OTUs,品种间OTU种类相差不大.群落多样性反映高山地方种乌洋芋和牛角洋芋根际细菌群落较其他基因型存在着显著差异.乌洋芋和主栽品种米拉间OTU丰度分析表明乌洋芋中55个OTU丰度上调,143个丰度下调,差异显著.本研究表明,马铃薯根际细菌群落多样性受马铃薯基因型因素的影响,高山地方种相较于自育种和主栽种其根际细菌群落结构表现出显著的差异.     

含铀凋落物腐解前后微生物群落结构特征及多样性分析

采集含铀凋落物腐解前后土壤样本,通过Illumina Miseq高通量测序技术研究腐解前后土壤微生物的多样性及群落结构,解析含铀凋落物腐解前后土壤微生物群落结构特征及其变化规律,为发掘潜在含铀生物质降解菌种提供理论基础。通过高通量测序,分别获得158 781条细菌和242 198条真菌的有效序列,菌群Alpha分析显示,腐解后细菌的多样性和丰富度增加,真菌的多样性和丰富度减少。通过微生物群落结构解析,发现腐解前后门水平上始终存在的优势菌群,细菌中为绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria);真菌中为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、unclassified_Fungi和被孢囊门(Mortierellomycota)。结果表明,含铀凋落物腐解后,凋落物内的铀被释放到土壤中,改变了土壤微生物群落结构。腐解后土壤中可识别的优势菌群功能主要集中在对纤维素、半纤维素、木质素的降解和铀的浸出。热酸菌属(Acidothermus)和软盘菌属(Mollisia)可能是降解凋落物和浸出铀较好的微生物组合。     

蚯蚓粪中微生物群落特征分析

宏基因组学技术是研究特定环境微生物的重要手段之一.笔者利用ITS和16S rRNA高通量测序技术,对蚯蚓粪中真菌和细菌群落结构特征进行系统分析.结果发现,207 331序列共获得11 951 OTUs,细菌和真菌分别为10 218,1 733 OTUs.细菌群落检测到34个菌门,优势菌门为变性菌门,其次为拟杆菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门.优势菌目为浮霉状菌目、根瘤菌目和噬纤维菌目.真菌群落检测到9个门,优势门为罗兹菌门和子囊菌门,优势目为粪壳菌目.在属水平上检测到大量的有益生防真菌和生防细菌.该研究结果为进一步开发利用蚯蚓粪微生物资源、探索其在植物土传病害生物防治方面的作用提供理论基础.     

城乡交错区的土壤微生物多样性格局及其影响因素

以上海市松江区泖港镇为研究地点,采用高通量测序技术全面揭示了该城乡交错区不同土地利用类型中土壤细菌和土壤真菌的多样性分布格局和群落组成格局.研究结果显示,采集的土壤样品中共发现632种土壤细菌OTUs (operational taxonomic units)和593种土壤真菌OTUs,优势类群为变形菌门(细菌)与子囊菌门(真菌). 4种土地利用类型(耕地、坑塘水域、仓储用地和居民居住区)中,土壤细菌的Shannon指数为4.41～4.71,土壤真菌的Shannon指数为1.99～2.60,这两类土壤微生物的α多样性在各土地利用类型间无显著差异.而不同土地利用类型间,土壤细菌(R=0.32, p=0.001)和土壤真菌(R=0.22, p=0.001)的β多样性格局存在显著差异.此外,该城乡交错区土壤细菌和土壤真菌的群落组成格局和β多样性格局与土壤酸碱度、土壤孔隙度和土壤含水率显著相关.