基于宏基因组测序和纯培养技术解析胀袋生抽酱油的微生物类群

该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)、酸鱼联合乳杆菌(Ligilactobacillus acidipiscis)、植物乳植物杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis)、短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)构成,平均相对含量分别为28.01%、25.50%、9.45%、2.49%、1.83%、1.53%和1.33%;采用纯培养技术,分离出的49株细菌被鉴定为6个属下的11个种,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、破布子联合乳杆菌(Ligilactobacillus pobuzihii)、蛋白原酶腐败乳杆菌(Loigolactobacillus rennini)和L.acidipiscis分离株占总分离株数的39.22%、19.61%、11.76%和9.80%,分离出的2株酵母菌均被鉴定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera);产气验证实验发现,所有分离株均不能单独引起生抽酱油的胀袋现象。由此可见,胀袋生抽酱油具有较高的微生物多样性,在后续研究引入培养组学策略以获得更多的分离株,亦或考虑多菌株的协同作用,对酱油涨袋这一产业问题的解决可能具有积极的意义。

基于简化基因组测序(Super-GBS)的子午岭黑山羊保种群遗传结构评估

旨在分析子午岭黑山羊的群体遗传多样性和亲缘关系以及家系结构,为子午岭黑山羊的保护和利用提供依据。本研究通过简化基因组测序(super-genotyping by sequencing,Super-GBS)技术对99只(10公/89母)成年子午岭黑山羊进行全基因组SNP检测。利用Plink软件计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、核苷酸多样性(Pi)、有效等位基因数(Ne)及次要等位基因频率(MAF)等6项遗传多样性指标;GCTA软件进行主成分分析及基因组亲缘关系G矩阵构建;Plink软件构建IBS遗传距离矩阵,R语言绘制热图;PHYLP构建系统发育树;detect RUNS工具检测ROH。结果表明,99只子午岭黑山羊个体共检测到996042个SNPs。子午岭黑山羊群体的PIC、Pi、Ne及MAF值分别是0.161、0.193、1.295、0.130,且Ho(0.167)低于He(0.192),说明子午岭黑山羊群体遗传多样性较低。G矩阵和IBS遗传距离结果均表明子午岭黑山羊群体间大部分个体间亲缘关系较远。主成分分析结果揭示子午岭黑山羊群体内部不存在明显分化,系统发育树结果说明子午岭黑山羊群体公羊可大致分为6个家系,所有家系公羊数量较少。子午岭黑山羊群体的近交系数FROH为0.0496,说明子午岭黑山羊群体内部近交程度相对较低。综上所述,子午岭黑山羊群体遗传多样性较低,大部分个体间亲缘关系较远,群体内近交程度较低,后期应注意后代的选育,避免血统流失。

全基因组测序分析山东省胶东地区禽源弯曲菌基因组特征和耐药性

为了解山东省胶东地区禽源弯曲菌的耐药特征、毒力特征及分型遗传进化关系,对2021-2022年来自胶东地区26个养禽场的31株弯曲菌,采用肉汤稀释法进行抗生素敏感性检测,然后基于全基因组测序结果分析其耐药基因、毒力基因、多位点序列分型,并进行全基因组单核苷酸多态性(wgSNPs)遗传进化分析。结果显示:31株弯曲菌对四环素的耐药率为96.77%,对环丙沙星、萘啶酸的耐药率均为93.55%;31株菌呈现出6种耐药谱,15株菌耐3类及以上药物。基于全基因组测序结果,31株弯曲菌分为20个序列型(ST),其中结肠弯曲菌优势克隆群为CC828,空肠弯曲菌呈现多样性分布;携带喹诺酮类、四环素类、氨基糖苷类、β-内酰胺类等多种类型耐药基因,携带已知功能的6类42种毒力基因。经wgSNPs遗传进化分析,结肠弯曲菌优势克隆群CC828分布在3个小分支中,空肠弯曲菌分布在7个小分支中,分布分散。结果表明:胶东地区禽源弯曲菌耐药严重,耐药谱较广,携带的耐药基因与耐药表型有一定关系;携带毒力基因数量较多,结肠弯曲菌有优势克隆群,空肠弯曲菌ST型呈多样性,分离菌株具有较高的遗传多样性。本研究为降低禽源弯曲菌向人类传播的概率,实现“同一健康”提供了技术支撑。

花椒根腐病拮抗菌株W-1基因组测序及抑菌机理研究

【目的】分析贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)W-1的全基因组序列信息,探究其对花椒根腐病的生防机理,为该菌的高效开发和应用提供生物信息学基础,并为该菌开发为生物农药提供理论支持。【方法】采用三代PacBio平台测序技术对菌株W-1进行全基因组测序,并对测序结果进行基因功能注释和比较基因组学分析;采用菌丝生长速率法测定菌株W-1发酵液乙酸乙酯提取物对花椒根腐病病原菌菌丝形态、病原菌孢子悬浮液电导率和核酸含量的影响。【结果】菌株W-1基因组全长4166284 bp,GC含量为46.32%,其中编码蛋白基因4037个;GO、eggNOG和KEGG数据库中注释到的基因数分别为2935、3087和2185个;预测到菌株W-1能产生14种次级代谢产物合成基因簇,包括sur‐factin、butirosin A/butirosin B、planttazolicin、macrolactin H、bacilaene、fengycin、diffcidin、bacillibactin和bacilysin等9种已知基因簇及5种未知基因簇;菌株W-1特有的基因家族53个,特有基因414个,与模式菌株B.velezensis FZB42的亲缘关系较近。菌株W-1提取物对花椒根腐病病原菌菌丝生长具有明显的抑制作用,最小抑菌浓度(MIC)为4.50 mg/mL、最小杀菌浓度(MFC)为9.00 mg/mL。菌株W-1提取物可造成病原菌菌丝内含物外渗,在提取物浓度9.00 mg/mL处理10 h后,病原菌孢子悬浮液相对电导率比空白对照高57.63%、核酸含量比空白对照高64.91%。【结论】贝莱斯芽孢杆菌W-1能产生多种抗菌物质,其发酵液乙酸乙酯提取物可破坏花椒根腐病病原菌菌丝细胞膜的完整性,具有开发成生物农药的潜力,在花椒根腐病的绿色防控中具有良好的应用前景。

全基因组测序分析生畜肉中沙门氏菌血清型、耐药性与毒力因子

了解市售生畜肉中沙门氏菌(Salmonella)血清型、序列型(sequence typing,ST)分布、耐药性和毒力因子特征,探讨ST与耐药性和毒力的关系。收集2020—2023年从生畜肉中分离的68株沙门氏菌,用血清凝集法鉴定其血清型,微量肉汤稀释法进行药物敏感检测;全基因组测序分析多位点序列分型、耐药基因与毒力因子,并结合系统发育树分析其相关性。结果表明:68株沙门氏菌可分为14种血清型,以鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌为主,ST以ST19、ST34和ST11为主;多重耐药菌株占比69.12%(47/68),对氨苄西林(76.47%)、四环素(55.88%)和萘啶酸(52.94%)耐药率较高;68株沙门氏菌均携带菌毛吸附相关因子、镁离子转运相关因子、非菌毛类吸附相关因子、调控相关因子和分泌系统相关因子;生畜肉中污染的沙门氏菌血清型种类多样,耐药性严重且携带多种毒力因子,需要加强畜类养殖和生产销售的管理。

一株孔雀源奇异变形杆菌全基因组测序及毒力与耐药性分析

【目的】试验旨在了解分离自蓝孔雀的奇异变形杆菌PM19的毒力、耐药性以及基因组特征。【方法】采用动物试验、药敏试验和PCR方法对分离菌进行毒力、耐药性以及毒力基因检测,并运用Illumina NovaSeq6000平台进行基因组框架图测序,通过NR、KEGG、Swiss-Prot、COG、PHI-base、CAZy、CARD和VFDB数据库进行功能基因注释以及病原宿主互作用蛋白、碳水化合物活性酶、耐药基因和毒力因子预测分析。【结果】分离菌PM19为多重耐药菌,对受试的氨苄西林、阿莫西林/克拉维酸钾、头孢曲松、头孢噻肟、阿米卡星、庆大霉素、卡那霉素、环丙沙星、四环素、强力霉素、磺胺嘧啶钠、替米考星、氟苯尼考和氯霉素共14种抗菌药物全部耐药。分离菌具有较强毒力,对小鼠半数致死量为6.19×10^(6)CFU。FliL、zapA、rsmA、hmpA、mrpA、atfA、pmfA和ureC共8种毒力基因在该菌中被检测到。全基因组测序分析显示,该菌基因组大小约为3.98 Mb,GC含量为38.94%,预测到3715个编码基因。PHI-base数据库注释出158个与病原宿主互作用有关的蛋白基因;CAZy数据库注释出101个碳水化合物活性酶基因;通过CARD数据库和VFDB数据库分别注释到92个耐药基因和8类毒力相关基因。【结论】奇异变形杆菌PM19菌株具有较强毒力且为多重耐药菌株,携带大量病原宿主互作用蛋白基因、碳水化合物活性酶基因、耐药基因及毒力基因。

基于全基因组测序的耐多黏菌素和替加环素肺炎克雷伯菌特征研究

目的分析1株多黏菌素和替加环素均耐药的肺炎克雷伯菌基因组特征。方法肺炎克雷伯菌KP2016分离自我院临床痰液标本。采用微量肉汤稀释法测定KP2016对亚胺培南、美罗培南、多黏菌素和替加环素的最低抑菌浓度。对菌株进行第二代Illumina和第三代Oxford Nanopore全基因组测序。通过Unicycler对第二代和第三代序列进行混合拼接。通过ABRicate v0.8.13调用Resfinder数据库分析耐药基因。通过ISFinder分析移动元件。利用CGE(Center for Genomic Epidemiology)网站分析菌株的ST型和质粒复制子类型。利用Proksee对质粒结构进行可视化。结果KP2016菌株对多黏菌素和替加环素均耐药,MIC分别为512和16 mg/L。MLST分析显示KP2016属于ST656,携带多黏菌素耐药相关mcr-1和mcr-8基因和替加环素耐药相关tmexCD1-toprJ1基因簇。KP2016携带1个染色体和5个环形质粒,质粒大小3,991~275,345bp,GC含量44.35%~52.20%。mcr-1基因位于约44kb的质粒p1上,上下游环境为ISKpn26-mcr-1-pap2-ISApl1;mcr-8基因位于IncR/IncN型质粒p2上,遗传结构为ISEcl1-mcr-8-orf-ISKpn26;tmexCD1-toprJ1基因簇结构为IS26-tnfxB1-tmexC1-tmexcD1-toprJ1。此外,菌株还携带多黏菌素耐药相关的染色体介导的CrrB突变(L204V、V237I)。结论肺炎克雷伯菌KP2016多黏菌素耐药由mcr-1、mcr-8和crrB突变介导,替加环素耐药由tmexCD1-toprJ1基因簇介导。应加强合理监测,防止其在医疗机构中进一步传播。

全基因组测序技术在结核病中的应用进展

全基因组测序是高通量测序技术,因偏倚小、成本不断降低等优势而广泛应用于疾病的临床诊断和研究中。近年来,结核病带给全球公共卫生的压力不容小觑。目前,全基因组测序技术在结核病诊断、耐药性检测、致病机制研究及其传播防控等方面面临诸多挑战。本文阐明全基因组测序技术在结核病中的最新应用进展。

沙塘鳢肠道致病菌G-2全基因组测序及信息分析

为探明造成养殖沙塘鳢肠道出血的病原菌G-2的特性,对G-2进行全基因组测序和分析。基因组组分分析和基因功能注释结果显示:G-2的总基因数为5134个,其中蛋白编码基因4977个,非蛋白编码基因157个,非编码基因中tRNA基因107个,rRNA基因42个,sRNA基因8个;分别有5109、3339、3362、2543个基因在对应的Nr、SwissProt、COG、KEGG数据库中获得注释;毒力基因分析表明G-2含有多种肠毒素和溶血素基因、InhA蛋白、磷脂酶及蛋白质毒素,解释了该菌造成养殖沙塘鳢肠道出血的原因。基于G-2菌株的16S rRNA序列信息构建系统进化树,确定其为苏云金芽孢杆菌。

基于简化基因组测序技术的油茶SNP标记开发及指纹图谱构建

【目的】基于简化基因组,挖掘油茶单核苷酸多态性(SNP)位点,筛选可用于油茶种质鉴定的简化SNP组合位点,构建SNP指纹图谱,建立一种快速准确鉴定广西油茶主栽良种苗木的SNP分子标记方法。【方法】以12个油茶无性系种质的两个重复共24份油茶标准样本为材料,采用ddRADseq流程进行文库构建,使用BWA将过滤后的测序数据比对到已发布的南荣油茶Camellia oleifera var.“Nanyongensis”参考基因组上,利用GATK进行SNP位点筛选,ANNOVAR软件进行SNP位点注释,STRUCTURE软件进行群体结果分析,使用PLINK进行主成分分析;利用R语言,使用条件随机筛选法(CRS),筛选能够区分出油茶种质的最简SNP组合,绘制指纹图谱。【结果】测序数据质量良好,可用于SNP分子标记位点的开发筛选。与参考基因组比对后,共获得622064个为SNP标记位点,其中无基因型缺失的SNP位点40147个,多态性信息含量(PIC)大于0.35的SNP位点2094个,前后60 bp碱基保守无变异的SNP位点共184个。最终筛选出可以将12个油茶无性系种质区分开的15个核心SNP标记位点组合,并以此绘制出SNP指纹图谱。【结论】基于简化基因组,建立了广西主要栽培油茶种质的SNP标记开发和指纹图谱绘制的方法,为苗期油茶种质的快速准确鉴定提供了理论依据和技术指导,助力规范油茶苗木市场,促进油茶产业健康发展。

基于16S rRNA基因及宏基因组测序解析藏猪肠道菌群组成特征

【目的】旨在通过分析藏猪肠道菌群组成及其功能注释,探讨藏猪肠道菌群与其耐粗饲和抗逆性能的关系。【方法】以66头藏猪粪便微生物为试验材料,提取DNA样本,利用16S rRNA基因测序技术分析在门水平和属水平藏猪的肠道菌群组成,构建共有核心菌的菌群互作网络,结合27头藏猪肠道微生物宏基因组测序数据,进行KEGG通路和碳水化合物代谢酶(CAZymes)数据库注释分析,以期阐明与藏猪纤维代谢能力强和抗病力等优良特性相关的功能通路。【结果】(1)16S rRNA测序分析结果显示,拟杆菌门(Bacteroidetes)(39.34%~60.72%)和厚壁菌门(Firmicutes)(24.65%~38.5%)在藏猪肠道微生物门水平上占优势,而在属水平则依次是普雷沃氏菌属(Prevotella)、密螺旋体属(Treponema)和琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)的丰度最高;(2)利用Cytoscape软件构建藏猪肠道样品中共有的26个核心菌属之间的互作网络,各菌群在网络中存在合作关系和竞争关系,证明藏猪肠道菌群结构比较稳定;(3)宏基因组鸟枪法测序结果显示,在KEGG功能注释中藏猪肠道主要富集营养物质合成代谢和遗传信息处理相关通路,包括氨基酸的生物合成、碳代谢、群体感应通路等。此外,使用CAZymes数据库注释显示藏猪肠道中的糖基转移酶(GTs)基因家族相对丰度最高,主要为GT2、GT4和GT41基因,其次是糖苷水解酶基因家族(GHs)的GH13、GH2和GH3基因。【结论】藏猪具有丰富且独特的微生物组成和功能通路,与免疫和抗病相关的疣微菌门(Verrucomicrobia)和阿克曼氏菌(Akkermansia)是藏猪肠道特有的高丰度菌属,可能与藏猪适应高海拔低氧低温的环境及其抗病性能有关;与粗纤维代谢相关的密螺旋体属Treponema、Sphaerochaeta、纤维杆菌属Fibrobacter在藏猪肠道中富集,能够帮助藏猪降解饲粮中的粗纤维,适应半放牧的饲养模式。研究结果有助于了解肠道微生物在藏猪耐粗饲和抗逆性中的作用机制,为今后对藏猪优良特性的开发利用提供新的思路。

基于全基因组测序的四川省22例复发肺结核患者感染模式及耐药情况分析

目的:分析复发肺结核患者感染模式和耐药信息,为结核病患者治疗及防控提供科学依据。方法:采用前瞻性研究方法,参照入组标准从四川省峨眉山市、绵阳市涪城区和江油市3个耐药监测点收集2012—2021年肺结核患者分枝杆菌培养阳性菌株2207株,剔除286株重复菌株后与中国疾病预防控制中心结核病信息管理系统进行比对,排除18例发病间隔<12个月的患者后,对34例有2次及以上就诊情况患者菌株进行复苏、DNA提取、全基因组测序,分析复发患者结核感染模式和耐药情况。结果:排除11例某一配对菌株传代培养失败及1例全基因组测序结果为非结核分枝杆菌的患者后,最终纳入22例复发肺结核患者进行分析。其中,14例(63.6%)患者为内源性复燃,本地患者、发病间隔、初始感染菌株为Lineage 2谱系、耐药、耐多药、异烟肼耐药患者分别为13例(92.9%)、18.00(13.50,24.50)个月、10例(71.4%)、6例(42.9%)、2例(14.3%)、5例(35.7%),2例获得性耐药,1例乙硫异烟胺耐药性消失;8例(36.4%)患者为外源性再感染,其相应数据分别为4例(4/8)、14.50(13.25,16.75)个月、4例(4/8)、5例(5/8)、3例(3/8)、5例(5/8),且两次感染耐药类型均不同。结论:四川省作为结核病高负担地区,复发仍以内源性复燃为主,但耐药严重的外源性再感染也应引起重视,应积极关注这类患者的治疗情况,制定个体化用药方案,减少结核病复发。

1株ST515型多重耐药单增李斯特菌全基因组测序分析

【目的】了解1株分离自调理肉制品的单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)携带耐药基因、毒力基因、可移动元件情况以及遗传进化关系。【方法】以1株从新疆某地的调理肉制品中分离获得的LM菌株LM5567为研究对象,通过VITEK-2 Compact和AST-GP67药敏卡检测LM5567菌株耐药性;经全基因组测序后,对LM5567菌株进行功能注释、分子分型、遗传进化关系和耐药基因、毒力基因及可移动元件携带情况分析。【结果】LM5567菌株对苄青霉素、氨苄西林、苯唑西林、呋喃妥因、复方新诺明、四环素等抗菌药均有耐药性,其基因组全长为2.974 Mb,包含2 941个编码基因。通过GO注释共获得2 144个基因,包含了50种功能特性。多位点序列分型(MLST)分析结果显示,LM5567菌株为ST515型,与分离自不同国家的复合克隆系(clonal complex, CC)CC1菌株具有较近亲缘关系。单核苷酸多态性(SNP)分析表明,LM5567菌株与来自加拿大的菌株02_17924b、02_1103和1株来自波兰的菌株220的突变位点最少,该菌株携带88个毒力基因和6个耐药基因,存在1个转座子Tn6009并携带四环素耐药基因tetM。【结论】食源性LM5567菌株为ST515型多重耐药菌株,基因组携带多种耐药基因、毒力基因和1个转座子,具有发生耐药性转移的潜力,存在通过食物链传播引起人类李斯特菌病的潜在风险。

基于全基因组测序分析1起产气荚膜梭菌导致的腹泻暴发事件

目的对1起产气荚膜梭菌导致腹泻暴发事件进行病原学分析。方法采集病例肛拭子样本和环境涂抹样本,肛拭子样本增菌前后分别进行产气荚膜梭菌plc和cpe基因荧光PCR检测和产气荚膜梭菌分离培养,对分离菌落进行全自动生化鉴定和飞行时间质谱鉴定。对鉴定为产气荚膜梭菌的分离株进行全基因组测序,分析菌株携带毒力基因和耐药基因情况,基于全部分离株核心基因组单核苷酸多态性进行遗传聚集性分析。结果未增菌的病例肛拭子cpe和plc基因检出率分别为46.15%(6/13)和53.85%(7/13),基于BHI厌氧增菌后病例肛拭子cpe和plc基因检出率分别为38.46%(5/13)和53.85%(7/13);10名病例肛拭子分离到产气荚膜梭菌,均为F生物型(携带毒力基因分布plc+/cpb-/etx-/iA-/cpe+/cpb2+/netB-),10个分离株基于cgSNP构建的聚类树形成2个相互独立且遗传距离较远的分支,Lineage 1仅分布1株,为ST589,携带耐药基因为erm(Q),Lineage 2分布9株,为ST149,携带耐药基因为tetB(P),为一组高度克隆化的菌株。结论本次暴发事件由F型产气荚膜梭菌所导致,且多数病例感染一组cpe+高度克隆化菌株。全基因组测序技术可应用于产气荚膜梭菌暴发事件病原学分析,基于肛拭子样本的产气荚膜梭菌增菌方法和分子筛查方法有待开发和应用。

绵羊肺炎支原体GH3-3株全基因组测序及生物信息学分析

【目的】全面了解绵羊肺炎支原体GH3-3株的基因序列,研究其潜在的致病机制及其复制、转录、翻译过程的调控机制。【方法】采用体外培养,利用细菌基因组DNA提取试剂盒提取绵羊肺炎支原体GH3-3株基因组DNA,进行全基因组测序。【结果】绵羊肺炎支原体GH3-3株基因组大小为1060772 bp,GC含量为29.66%,基因组组分分析后发现,GH3-3株的基因组含有730个编码基因,总长度为914379 bp,平均长度为1252.57 bp,占基因组全长的86.2%。串联重复序列共149个,总长为20926 bp,占基因组全长的1.97%。微卫星DNA序列102个,tRNA 30个,rRNA 3个。在NR、SwissProt、GOG、KEGG、GO、CARD、CAZy、PHI、TCDB、RMS数据库中,分别有719、459、473、394、449、33、5、180、113、59个基因被注释;在VFDB数据库中,共注释到了76个毒力因子相关的基因。将基因组序列提交至NCBI网站,获得登录号为:PRJNA1051969。【结论】获得了绵羊肺炎支原体GH3-3株完整的基因组信息,预测和注释了其基因的功能,明确了GH3-3株以及与国内外其他绵羊肺炎支原体菌株之间的遗传进化关系。

多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序分析

多杀性巴氏杆菌(Pm)可感染多种动物,引起肺炎或全身性败血症,造成严重的经济损失。为鉴定河北昌黎县某肉牛养殖场导致牛大批病死的病原,本研究从病牛肺脏中分离到疑似Pm的菌株,对其进行革兰氏染色观察,16S rDNA基因的PCR扩增与序列分析,并对其荚膜和脂多糖进行PCR分型,PCR扩增其7个管家基因后分析分离菌的多位点序列分型(MLST)。结果显示,分离株为革兰氏阴性菌,与Pm的16S rDNA基因序列同源性达99.87%,表明分离到一株Pm。PCR分型鉴定结果显示其为血清B型和脂多糖L2型,MLST分型为ST44型,将该Pm分离株命名为PmB-1。将PmB-1以4.88 cfu/只经腹腔注射感染小鼠,进行致病性试验,结果显示PmB-1能引起小鼠内脏出血病变。采用IlluminaHiseq二代结合PacBio三代测序平台对PmB-1进行全基因组测序及生物信息学分析。结果显示,PmB-1基因组含1条染色质,长2 331 836 bp,编码2 141个基因,并含19个rRNA,58个tRNA和42个sRNA;含有3个前噬菌体、5个基因组岛,5个获得性免疫(CRISPR-Cas)系统、3个插入序列以及1个转座子元件。致病性预测分析结果显示,PmB-1含244个毒力相关基因,224个耐药基因,495个基因参与病原与宿主的互作,14个基因编码分泌系统蛋白,535个基因编码转运蛋白,190个基因编码分泌蛋白,499个基因编码跨膜蛋白,17个基因编码双组分调控系统。本研究分离到一株Pm,并对其进行小鼠致病性试验,全基因组测序和生物信息学分析,为预防Pm的感染、流行和研究其致病机制提供了参考依据。

基于宏基因组测序对中国北方地区生乳中嗜冷菌的群落结构研究

本研究旨在利用宏基因组测序探究中国北方地区生乳中嗜冷菌群落结构的多样性。在冬季从中国内蒙古地区和北京地区的14个牧场共采集14份生乳样品,分离纯化可培养嗜冷菌和提取生乳中微生物总DNA,并利用16S rDNA测序和宏基因组测序结合的方法对生乳中嗜冷菌进行分析。结果发现,北京地区和内蒙古地区生乳中嗜冷菌的群落结构无显著性差异。两个地区生乳中优势嗜冷菌属均是假单胞杆菌属、寡养单胞菌属和短波单胞杆菌属。全局和概述图谱、氨基酸代谢和碳水化合物代谢是最主要的功能代谢途径,且嗜冷菌中含有多种抗生素抗性基因。综上,本研究利用传统培养和宏基因组测序准确测定了生乳中嗜冷菌群落的物种和功能信息,有助于了解生乳中嗜冷菌的生命活动及为嗜冷菌风险评估提供基础信息,促进中国北京及内蒙古牧场开展防控。

低深度全基因组测序技术在复发性流产遗传学病因诊断中的应用

目的应用低深度全基因组拷贝数变异分析(CNV-seq)技术研究胚胎染色体异常在复发性流产(RSA)及偶发流产(SA)中的差异。方法采集158例RSA患者(RSA组)和244例SA患者(SA组)的流产组织进行CNV-seq检测,对可疑染色体异常的夫妇进行高分辨外周血染色体核型检测。结果402例样本中有2例检测失败,检测成功率99.5%(400/402)。共检测出染色体异常238例(59.5%),包括染色体数目异常212例(89.1%),致病性拷贝数变异25例(10.5%),单亲二倍体1例(0.4%)。RSA组和SA组总体染色体异常、非整倍体、三倍体发生率差异均无统计学意义。RSA组致病性拷贝数变异在染色体异常中的构成比显著高于SA组(P<0.05)。高分辨外周血核型分析检测共发现4例平衡易位携带者。35~39岁年龄段中SA组胚胎染色体异常率高于RSA组(P<0.05)。2组早期流产中胚胎染色体异常率均明显高于中期流产;早期流产中,SA组的流产组织(POC)染色体异常率高于RSA组(P<0.05)。结论CNV-seq可以对胚胎染色体数目异常和染色体片段重复/缺失进行精准诊断,在RSA和SA的遗传学病因诊断中同样重要,可为再生育指导提供依据。

基于简化基因组测序评估陇南山羊群体遗传多样性和群体结构

该试验旨在利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)分析陇南山羊群体遗传多样和群体结构,为陇南山羊后续保种计划的制订提供依据。该研究对50只陇南山羊(公、母各25只)进行全基因组SNP检测;计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、香浓维纳指数(SHI)、基因多样性指数(Nei)及次要等位基因频率(MAF)等6个指标进行遗传多样性评估。结果表明,50只陇南山羊共检测到655514个SNPs位点。陇南山羊的Ho、 He、 PIC、 SHI、 Nei及MAF指标值分别为0.193、0.286、 0.236、 0.449、 0.290、 0.200,说明该群体遗传多样性较低。陇南山羊群体LD值较低,衰退速度较快,说明该群体并未受到过强烈的人工选择压力。此外,PCA与系统发育树结果均表明陇南山羊群体内部出现分化,可分为2个大的亚群。陇南山羊群体平均IBS遗传距离为0.7391,结合亲缘关系G矩阵热图,表明陇南山羊群体大部分个体亲缘关系较远。50只陇南山羊个体共检测到47206个ROH,平均ROH长度37.86 Mb,基于ROH的近交系数FROH范围为0.0535~0.2574,平均FROH值为0.1472,说明陇南山羊群体存在近交风险。可见,陇南山羊内部存在分化,可分为2个大的亚群,陇南山羊群体遗传多样性较低,部分个体间存在较大的近交风险,可能需要采取保种措施保护陇南山羊遗传资源。

基于简化基因组测序宽鳍鱲的微卫星分子标记及遗传多样性分析

【目的】建立基于简化基因组测序(2b-RAD)宽鳍鱲(Zacco platypus)的微卫星分子标记,并进行遗传多样性分析,为有效开展宽鳍鱲品种间遗传多样性分析和分子育种,挖掘和利用宽鳍鱲种质资源提供参考。【方法】利用限制性内切酶EcoRⅠ打断基因组DNA,每个样本分别进行物理打碎,选取300~700 bp插入片段文库,利用Illumina HiSeq PE150测序平台进行双末端(Paired-End)测序获得海量遗传多态性标签序列。【结果】2b-RAD筛选宽鳍鱲的微卫星位点得到两端各留100 bp作为引物的SSR数量为41018个,带有引物片段的SSR数量为1522个,片段引物的设计率为37.1%,构建的文库质量较高,测序深度达高准确度下的分型标准。在筛选的64个微卫星位点中,有14个位点(21.88%)具有多态性,由于存在无效等位基因,有3个位点(Zpla08、Zpla09和Zpla10)显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05),因此选用其中的11个微卫星位点分析宽鳍鱲群体遗传多样性。基于11个微卫星DNA位点的分析表明,宽鳍鱲7个群体的平均等位基因数(N_(A))为3.66,平均Shannon;s信息指数(I)为0.689,平均观测杂合度(H_(O))为0.315,平均期望杂合度(H_(E))为0.354,平均多态信息含量(PIC)为0.409。【结论】基于简化基因组测序(2b-RAD)开发宽鳍鱲的微卫星分子标记可用于评估野生宽鳍鱲种群的遗传多样性、遗传结构和物种鉴定。宽鳍鱲基因组DNA 14个微卫星位点中有11个微卫星位点具有中高多态性,3个位点(Zpla08、Zpla09、Zpla10)偏离Hardy-Weinberg平衡,在群体遗传研究中应慎用。