Illumina高通量测序分析百合内生真菌群落多样性

百合具有较高的药用食用价值,研究发现它的许多内生菌代谢产物有进一步开发利用的潜能,深入了解百合内生真菌群落结构与多样性,有助于发现新菌种以及具有特定功能的内生菌代谢产物。以ITS区的rDNA为靶标序列,采用Illumina MiSeq测序技术分别对百合叶片(bhy417)、百合茎秆(bhj417)和百合地下鳞茎(bhl417)三个样品的内生真菌群落结构组成和多样性进行测定分析。经过分析有以下结果:三个样品共得到用于后续样品分析的436394条有效序列和122205709个碱基;样品bhy417的内生真菌群落丰富度最大;三个样品之间的内生真菌群落多样性差异不显著、群落结构不同;球腔菌属Mycosphaerella、外囊菌属Taphrina、炭疽菌属Colletotrichum、散斑壳属Lophodermium、壳二孢属Ascochyta、Zymoseptoria属、Catenulostroma属、Phaeophleospora属、Endoconidiophora属、Hormonema属、乌氏霉属Uwebraunia、Capnobotrylla属、丛赤壳属Neonectria、长毛盘菌属Trichophaea等在样品中丰度较高。FUNGuild功能预测结果显示,百合内生真菌包括以下功能菌群:植物病原菌、动物病原菌、腐生菌、未定义腐生菌、内生菌、木材腐生菌、地衣寄生菌等。研究结果表明百合有丰富的内生真菌定殖,其中的植物病原菌以及一些目前还未鉴定出来的菌将可能对百合生防菌以及具特定功能代谢产物的研发提供帮助。     

四种蔬菜土壤真菌群落组成与多样性

土壤真菌群落多样性是评价耕作土壤环境质量与健康的重要指标。以山东四种重要的蔬菜作物大葱、姜、草莓、黄瓜种植土壤为研究对象,采用qPCR和基于扩增子测序的高通量测序技术,结合土壤理化性质分析,研究了不同作物土壤真菌的群落组成及其多样性差异。结果表明：大葱土壤中以真菌ITS拷贝数为指标的总真菌丰度最低,且与草莓、黄瓜和姜土壤总真菌丰度具有显著差异(P<0.05);大葱和姜土壤真菌群落香农指数和操作分类单元指数高,多样性较丰富;黄瓜和草莓土壤真菌香农指数和操作分类单元指数低,多样性较差;土壤中子囊菌、担子菌、被孢菌门等相对丰度占比较高,其中在发病土壤中子囊菌门真菌相对丰度更高;土壤真菌类群受环境因子的影响,其中pH和有效磷对真菌群落构成的影响最大。这些结果为厘清不同真菌群落多样性与蔬菜土壤环境质量关系,为蔬菜土壤环境质量改善提供了理论依据。     

基于传统分离和高通量测序的健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物群落分析

探究健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物的群落多样性和可培养菌株分离,以期为西洋参锈腐病发生机制及防控提供参考。利用传统分离技术和高通量测序技术分析健康和患锈腐病西洋参的根际土壤,探究其微生物的群落组成及多样性变化。经由传统分离技术合计得到24株细菌和25株真菌,优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和青霉菌属(Penicillium)。高通量测序结果显示,健康和锈腐病土壤中细菌群落均以蓝细菌门(Cyanobacteria)和变形门(Proteobacteria)为主;患锈腐病组有所降低的为蓝细菌门(Cyanobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)和变形菌门(Proteobacteria),大幅上调的为拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)与厚壁菌门(Firmicutes)。健康和锈腐病土壤内所含的真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)为主,被锈腐病感染后有所上调的为担子菌亚门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)与被孢...     

英那河细菌群落结构及其与环境因子的相关性研究

利用高通量测序技术分析比较了英那河2018年5月、7月和9月的三个国控断面细菌群落结构及其与环境的相关性.序列比对结果显示,除分类地位不明确的菌群和稀有菌群外,英那河共发现细菌39门95纲173目311科583属,在门水平上,变形菌门(PROTEOBACTERIA),蓝菌门(CYANOBACTERIA),放线菌门(ACTINOBACTERIA),拟杆菌门(BACTEROIDETES)是优势菌门,在属水平上,HGCL-CLADE、鞘脂杆属(SPHINGOBIUM)、METHYLOVERSATILIS是优势菌属.细菌群落多样性指数(SHANNON WIENER指数)平均值为3. 74,细菌群落多样性从月份角度排序为9月 5月 7月.通过共有独有分析发现相邻的两个月份细菌群落结构相似,地理距离较近的两个断面群落结构相似.冗余分析(RDA)结果表明溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(MN))、氨氮(NH_3-N)、化学需氧量(COD)和总磷(TP)对细菌的群落结构有影响.     

鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构分析

为探究鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构,该文以鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤为研究对象,采取0～15 cm、15～30 cm及30～45 cm深度的土壤,采用Illumina HiSeq高通量测序技术,研究不同深度土壤群落结构及其影响因素.研究结果表明：不同深度土壤样品理化性质和酶活性存在显著差异,随土壤深度的增加呈降低趋势.Pearson相关分析表明鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤理化性质与土壤酶活性之间存在不同程度的相关性.高通量测序结果表明不同深度土壤细菌和真菌群落微生物丰富度及多样性未达到在统计学意义上的差异显著水平(P>0.05),土壤古菌群落微生物多样性随土壤深度的增加而增加.在苔草植被根际土壤中共检测到41个细菌门类,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和硝化螺旋菌门为优势菌门;检测到8个真菌门类,其中子囊菌门、担子菌门和罗兹菌门为优势菌门;检测到10个古菌门类,其中广古菌门、泉古菌门、奇古菌门为优势菌门.冗余分析表明：土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量是影响细菌群落的主要环境因子;土壤有机质、全氮、有效磷和碱解氮含量是影响真菌群落的主要环境因子;土壤有机质、...     

岩性与植被类型对喀斯特土壤AM真菌群落的影响

运用巢式PCR和高通量测序技术,检测不同岩性和植被类型条件下喀斯特土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构的变化,揭示不同岩性和植被类型条件下土壤中AM真菌群落结构的影响因子。高通量测序共获得185个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),这些OTU可划分为7科9属,其中球囊霉属Glomus为研究区内的优势属。单因素方差和独立样本t检验分析表明,在不同岩性和植被类型条件下,土壤理化性质、AM真菌优势属均存在显著性差异。双因素方差分析结果表明,岩性和植被类型及两者的交互作用对AM真菌多样性及群落存在显著性影响。主坐标分析结果显示,在植被恢复阶段不同岩性条件下,AM真菌群落结构存在显著性差异。冗余分析表明,土壤的全磷、全钾、速效磷、砂粒含量、交换性镁离子影响AM真菌群落组成结构。综上可见,岩性和植被改变了土壤的全磷、全钾、速效磷、砂粒含量、交换性镁离子,并因此影响了土壤AM真菌的群落结构。     

溃疡病猕猴桃和健康猕猴桃根际土壤细菌群落结构

从湘西永顺县猕猴桃基地分别采集萌芽期(3月)、生长期(6月)和成熟期(9月)溃疡病猕猴桃和健康猕猴桃根际土壤样品,采用宏基因组测序技术探究了土壤样品中细菌群落结构和种群丰度.结果发现：虽然3个时期健康猕猴桃和病患猕猴桃根际土壤的细菌群落结构和种群丰度存在一定差异,但优势属主要包括Acidobacteria类群、芽单胞菌属、Gaiella等.其中假单胞菌属细菌的种群丰度随生长期延长呈现出先上升后下降的规律,与猕猴桃溃疡病发生进程吻合,提示假单胞菌属细菌可能是猕猴桃溃疡病发生的传染源.此外,黄杆菌科和丛毛单胞菌科细菌在病患猕猴桃土壤样品中丰度高于健康样品,推测其与猕猴桃溃疡病的发生存在正相关关系;红螺菌科、高温单孢菌科,芽孢杆菌属和链霉菌属细菌在健康猕猴桃土壤样品中丰度高于病患样品,推测其在猕猴桃溃疡病发生中起拮抗作用.     

自然水体生物膜中微生物群落结构与组成分析

为深入了解自然水体生物膜微生态群落系统中微生物群落的组成与结构。采集松花江吉林江段自然水体生物膜为研究对象,对其中微生物的总DNA进行了提取;之后利用高通量测序技术对生物膜中细菌的16S rDNA基因进行了序列测定。分析了自然水体生物膜中微生物群落组成鉴定和相对丰度。物种分类显示,细菌种类隶属于15个门、31个纲、58个目、80个科和148个属,其中优势类群为变形菌门(Proteobacteria),其相对丰度分为63.50%。     

内源激活剂驱油藏内微生物菌群结构变化分析

油藏内源功能微生物的激活能有效提高采油效率。其中激活后功能微生物的群落变化分析及相关代谢基因丰度的变化对内源激活剂的筛选及激活机理研究具有重要的指导意义。本实验利用高通量测序技术准确分析了内源激活剂注入井（WJW199.1）和对照井（WJW202）中内源微生物（包括古菌和细菌）基于门、纲、属水平的种群多样性和群落结构。结果表明采出水中Thaumarchaeota门的古菌占主导,而丰度最高的细菌属于Proteobacteria门和 Firmicutes门。不管对于古菌还是细菌,注入井中的微生物多样性都远高于对照井,说明激活剂的添加有效激活了其中的内源微生物,提高了群落结构多样性。尤其是Pseudomonas,Arcobacter等具有产表活剂能力的功能微生物。同时,硫酸盐还原菌脱硫弧菌属等有害菌被抑制,丰度降低。表明从微生物种群变化的程度来看内源激活剂的注入降低了有害菌的丰度,激活了功能微生物,增强了整体微生物的驱油能力。     

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。     

拮抗烟草疫霉菌的趋化性内生细菌筛选及其对烟草黑胫病的防效

以烟草疫霉菌为靶标,从3 000株烟草叶片内生细菌中筛选出拮抗菌483株,抑菌率在9.55%～55.96%之间.从这483株拮抗菌中筛选出11株趋化性内生生防细菌,鉴定为Brevibacillus brevis、Br.parabrevis、Br. formosus、Br. reuszeri、Pseudomonas aeruginosa、Ps. tremae、Ps. umsongensis和Erwinia rhapontici.温室试验结果显示,Br. brevis Hs8-19,Br. brevis Hs8-13和Ps. tremae Ht3-25单独使用时,对烟草黑胫病的防效分别为62.43%、57.67%和53.43%.当在菌液中添加终浓度为40μmol/L尼古丁时,Br. brevis Hs8-19,Br. brevis Hs8-13和Ps. tremae Ht3-25对烟草黑胫病的防效分别增加了6.11%、4.79%和4.72%.     

鲫鱼养殖池塘底泥菌群结构及常见可培养菌分析

为了研究江苏地区鲫鱼养殖池塘底泥细菌菌群结构与多样性,通过高通量测序技术对2017年8-10月间采集的江苏省不同区域养殖池塘底泥中所有细菌的16S rRNA V3-V4基因进行扩增测定,分析了底泥菌群结构特征;并通过平板计数法和选择培养基法检测池塘底泥中细菌总数和主要常见菌。结果表明,49个样品高通量测序共获得有效序列2152956条,可归为17735个分类操作单元(OTUs);物种注释结果显示,鲫鱼养殖池塘底泥中具有较高的菌群多样性,检测到的细菌归属于29个门类,所有池塘底泥都具有主要门类为变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、水生古细菌门、酸杆菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门、螺旋菌门、芽单胞菌门、蓝细菌门、浮霉菌门、疣微菌门等。在属的水平上主要以硫杆菌属,乳酸球菌属,硫氧化菌,甲烷菌,地杆菌属,假单胞菌属,厌氧粘杆菌属,甲烷绳菌属,芽孢杆菌属等为主;所有池塘底泥共有菌主要有乳酸球菌属,甲烷菌,盐单胞菌,芽孢杆菌,红杆菌属,链球菌属,肉杆菌属,微小杆菌属,土芽孢杆菌属等。通过细菌培养发现,池塘底泥中常见益生菌如乳酸菌、芽孢菌具有较高的比例。可见鲫鱼养殖池塘底泥菌群结构及组成具有多样性,不同养殖池塘中共有的细菌可作为益生菌开发的参考菌株。     

AMF对间套作体系中植物-土壤-微生物相互作用的影响及机制

丛枝菌根真菌（AMF）能与自然环境中的多数陆生植物互利共生。间套作种植作为增加农田生态系统生物多样性的重要措施,能显著提高植物对农田环境中多种资源的利用率。在间套作体系中,AMF通过对农作物和土壤环境的影响,提高农田生态系统的经济产量并促进其可持续发展。本文从AMF对宿主植物根系特征的影响、AMF对宿主植物根际微生物群落结构功能的影响、AMF在改善土壤结构提高土壤肥力方面的作用、菌根植物间共生菌丝网络的养分资源传递分配等方面,阐述AMF对间套作体系中植物-土壤-微生物相互作用的影响及其机制,为AMF在农业方面的进一步应用提供理论基础。     

水驱油藏微生物群落结构及影响因素

中国主力油田多已进入开采中后期,其开采难度进一步增大,微生物采油技术具有成本低、效益高、绿色环保等优点,在剩余油进一步提高采收率中具有广泛的应用前景。由于对油藏微生物群落结构认识不足、激活剂配方筛选周期长等问题,限制了微生物驱油技术的现场推广应用。通过分析油藏中群落结构差异及环境因子与优势菌种间的相互作用关系,为定向激活油藏微生物提供基础数据及理论指导。通过物种组成分析、物种多样性分析、主坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA)以及冗余分析方法对油藏高通量测序数据进行分析,结果表明A油田注水井和生产井间的物种组成差异较大,L油田的注水井和生产井间的物种组成差异不明显;在物种丰度、物种均度以及物种多样性上,A油田和L油田均表现出差异不明显情况;但在基于属水平的注水井和生产井间的物种相似性上,A油田表现出较低的相似性,而L油田则表现出较高的相似性;环境因子分析中,L油田中的微生物群落与含盐量相关性显著,而A油田中的微生物群落组成则与温度、pH和SO₄^2-浓度显著相关。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

海水养殖循环系统不同功能区域微生物群落结构比较

为了探究海水养殖循环系统不同功能区域微生物群落结构特征,深入了解水质理化因子与微生物群落之间的相关性,通过16S rRNA扩增子高通量测序技术对系统不同功能区域水体微生物群落结构进行了分析。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为整个系统绝对优势菌门,不同功能区域优势属组成差异较大,但是弧菌(Vibrio)丰度都在1%以上。脉红螺养殖池和生物滤池水体α多样性最高,鲍鱼养殖池水体和自然海水多样性最低。NMDS分析结果显示生物滤池和养殖池进水口微生物群落结构相似,其他区域微生物群落结构有明显差异。生物滤池到养殖池NH₄⁺和NO₂^-去除率分别为8.77%和45.12%,NO₃^-质量浓度在整个系统内都处于较高水平(148.50~200.47mg/L)。环境因子与微生物群落结构没有显著相关性,温度T和NO₂^-对微生物群落结构的影响相对较大。研究结果为下一步循环水养殖系统设计的完善和日常管理提供了参考。     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对桢楠根系生长和激素的影响

研究不同浓度盐胁迫下,桢楠接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）后根系形态结构和激素含量及其动态变化情况,为桢楠在盐碱地造林提供技术支撑。     

石墨纤维表面与孔隙的结构表征及分形性质分析

为了研究和分析石墨纤维表面与孔隙的结构和分形性质,采用场发射扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱仪、全自动物理吸附分析仪对其进行测试与表征.研究结果表明:石墨纤维以圆柱状存在,直径约为12～18 μm,表面较光滑,缺陷较少,有利于气体吸附;石墨纤维碳的质量分数约为95.86 %,还含有少量的N、H、O、S和微量的Ca、Fe、Mg、Si、Al等元素,生产过程中留下的孔道不多;石墨纤维的比表面积较大,其微孔体积占总孔体积的97.98 %,平均孔径在微孔区域,且孔径分布较窄,包含大量0.84 nm左右和少量1.21 nm左右的微孔,较丰富的微孔结构使其具有良好的吸附性能;石墨纤维的表面与孔隙具有较好的分形特性,分形维数分别为2.11和2.99,是一种有工业前景的吸附材料.