生物炭和氮肥联合施用对水稻生产中土壤细菌群落的影响

生物炭作为一种土壤改良剂可以有效地改善土壤污染问题。探讨生物炭和氮肥配施对土壤细菌群落的影响,对科学施肥具有重要意义。以往的研究发现,生物炭和氮肥配施可以改变土壤的理化性质,但对土壤微生物影响的研究较少。为探讨生物炭和氮肥配施对土壤细菌群落的影响,对水稻进行盆栽试验,结果表明:生物炭与氮肥的施加使细菌群落的多样性降低,改良后的土壤中细菌的优势门为Proteobacteria、Acidobacteria、Gemmatimonadetes和Actinobacteria,生物炭和氮肥配施提高了Acidobacteria和Actinobacteria的相对丰度,降低了Proteobacteria和Gemmatimonadetes相对丰度。冗余分析结果表明,土壤p H值、硝态氮、全磷和全氮是影响土壤微生物群落标志物种丰度的主要驱动因素。生物炭与氮肥配施会改变土壤细菌群落和土壤养分的代谢过程。研究结果为探索适合我国东北黑土区土壤微环境调控的最佳碳、氮模型提供了科学依据。

抹茶菌群多样性分析

为了解抹茶菌群多样性,以不同企业不同等级的抹茶为试验材料,采用CTAB法提取样品总DNA,分别测定样品中微生物的16SrDNA基因V3、V4区序列。测序数据经质量控制、嵌合体过滤、高质量数据统计后,利用QIIME2软件获得扩增子序列变体ASVs特征表和特征序列,进行ASVs分布、α多样性、β多样性、物种和物种关系分析。结果表明,45个抹茶样本中有9个样本的菌群丰度极低,集中在高等级产品中。Z企业和Y企业的抹茶菌群ASVs数目、Chao1和Observed-species指数均与抹茶等级呈负相关性,而J企业抹茶的上述指标与抹茶等级不成相关性。Shannon指数表明影响各抹茶中菌群多样性的因素基本一致。抹茶组内样本间群落结构相近,企业内部样本间群落结构相近,同一企业不同批次但等级相同的样本菌群结构相近,产品微生态稳定性较好。36个抹茶样中共检测到物种29门、71纲、176目、345科、902属、1577种,其中变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为各组样本的绝对优势菌门,二者在ZA、ZB、ZC、YA、YB、JA、JB和JC中的丰度之和分别为96.34%、95.85%、96.06%、95.53%、95.31%、95.91%、96.06%和95.27%。鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、甲基杆菌属(Methylobacterium)和假单胞杆菌属(Pseudomonas)为各组的共有优势菌属(丰度≥2.00%),优势菌属在上述各组中的丰度之和分别为64.71%、65.61%、60.04%、70.65%、69.20%、72.98%、75.92%和76.57%。各组的共有优势菌属均属于变形菌门(Proteobacteria),ZB的第一优势菌属链球菌属(Streptococcus)属于厚壁菌门(Firmicutes)。本试验结果为阐明抹茶菌群多样性提供理论参考。

妊娠期糖尿病对母乳喂养的12周龄婴儿肠道菌群影响

目的比较妊娠期糖尿病(GDM)及正常孕妇的持续母乳喂养的12周龄婴儿肠道菌群的分布特点,以探索GDM对12周龄婴儿肠道菌群的影响。方法选择2016年6月—2019年12月入组的母亲及其随访至12周龄的母乳喂养的婴儿,依据母亲孕期血糖检测结果将母乳喂养婴儿分为GDM组(n=13)和对照组(n=27)。采集婴儿12周龄粪便,采用16S rDNA高通量测序技术对所有粪便样本进行检测,比较两组肠道菌群分布特点。采用Spearman相关分析法分析肠道菌群与孕期血糖、婴儿体重的相关性。结果共纳入40对研究对象,GDM组13对,对照组27对。两组的优势菌门均为放线菌门、厚壁菌门和变形菌门,GDM组的疣微菌门相对丰度高于对照组,差异有统计学意义(Z=2.233,P<0.05)。在属水平上,GDM组中肠道菌群优势菌属来自放线菌门和厚壁菌门,对照组中肠道菌群的优势菌属来自放线菌门、厚壁菌门和变形菌门。LEfSe差异分析结果显示,GDM组中疣微菌门/目/科、阿克曼氏菌、劳森氏菌、哈利真杆菌的丰度明显升高(LDA>2),而在对照组中芽孢杆菌目、孪生球菌属、丹毒梭菌属的丰度明显升高(LDA>2)。肠道优势菌群的门水平丰度与孕期血糖、12周龄婴儿体重均不相关(P>0.05)。结论孕期GDM对持续母乳喂养的12周龄婴儿肠道菌群构成产生一定的影响。

南沙群岛珊瑚礁区黑斑鹦嘴鱼(Scarus globiceps)食性分析

鹦嘴鱼科(Scaridae)鱼类参与珊瑚礁生态系统诸多关键生态过程,在维持珊瑚礁生态系统稳定与平衡中发挥着重要作用。由于以往研究手段的限制,对鹦嘴鱼的食物来源及生态功能价值认识不足,在其功能定位方面存在较多争议。本研究选择珊瑚分布的典型区域—南沙群岛中的东门礁和南薰礁为研究海域,对该海域鹦嘴鱼优势种类黑斑鹦嘴鱼(Scarus globiceps)摄食的藻类多样性进行全面分析。通过18S rDNA和16S rDNA多基因条形码技术,分别对黑斑鹦嘴鱼肠含物的真核藻类和原核藻类DNA进行高通量测序分析。18S rDNA的测序结果发现,黑斑鹦嘴鱼类的肠含物中真核藻类以甲藻(Dinoflagellata)、红藻(Rhodophyta)、绿藻(Chlorophyta)、褐藻(Ochrophyta)为主,共计77个OTU(operational taxonomic units)。甲藻相对序列丰度和多样性较高,序列比例占真核藻类序列总数的51.42%,其中网甲藻科(Suessiaceae)OTU_5在东门礁和南薰礁的样品中均超过20%。16S rDNA测序鉴定发现肠含物含有原核藻类(蓝藻)的序列,共计21个OTU,其中以念珠藻目(Nostocales)的相对序列丰度最高,达到39.33%。本研究表明,黑斑鹦嘴鱼在摄食过程中会摄入一定量大型藻类,但微藻(甲藻)序列占据优势地位,蓝藻在肠含物中也有较高的检出率,说明需要重新考虑微藻(甲藻和蓝藻)在鹦嘴鱼食源中的重要贡献以及对珊瑚礁生态系统结构与功能的影响。

习练路氏八段锦对纤维肌痛患者肠道微生态的影响

目的:观察路氏八段锦对纤维肌痛(FM)患者肠道微生态的影响。方法:选取2019年6月至2022年5月中国中医科学院广安门医院收治的完成12周路氏八段锦习练且干预后疼痛视觉模拟评分法评分改善不小于50%的FM患者10例。在路氏八段锦习练前后留取新鲜粪便样本,提取粪便样本的总DNA,根据16S rDNA编码基因的V3-V4高变区设计引物进行扩增,使用HiSeq平台进行高通量测序,比较干预前后肠道菌群的差异。结果:路氏八段锦可以显著降低FM患者疼痛视觉模拟评分法、修订版纤维肌痛症影响问卷、贝克抑郁量表和多维疲劳量表评分。测序后共获得1404904条有效序列,平均每个样本序列数有70245.2条,平均有效长度419.75 bp。路氏八段锦干预前后患者肠道微生物的Alpha和Beta多样性差异无统计学意义,干预后多个菌在门和属水平都有相应增高或降低的趋势,但差异无统计学意义,线性判别分析的结果表明韦荣氏球菌属为干预前相对丰度增加且差异有统计学意义的菌属。结论:路氏八段锦可能通过调节以韦荣氏球菌属为代表的肠道微生物发挥治疗FM的作用。

应用变性梯度凝胶电泳和16SrDNA序列分析对山羊瘤胃细菌多样性的研究

以取自3头安装有永久性瘤胃瘘管的土种山羊的瘤胃内容物为材料,经过DNA抽提和PCR扩增,扩增产物利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE,一种DNA指纹技术)分析瘤胃细菌在两种日粮条件下的多样性.同时利用基因序列分析技术,分析了16个在DGGE胶上有匹配带的克隆的16S rDNA序列,并与现有的数据库进行了比较.结果表明,饲喂基础日粮时3头山羊瘤胃内容物的DGGE图谱有一定的相似性(43%～55%);饲料中添加大豆黄酮一定程度上影响了瘤胃细菌的组成,DGGE 谱带变化程度分别为 1 号 36% 、2 号 46% 、3 号 30%。基因序列分析表明,DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有5个基因序列与基因数据库登录的相关序列的相似性大于97%,8个基因序列的相似性在90%～96%,余下的低于90%。相似性大于97%的5个克隆中,只有1个被鉴定为Prevotella sp .,其余 4 个都属于未被鉴定的瘤胃细菌。

检测藻类16SrDNA特异性片段在溺死诊断中的应用

目的建立藻类16Sr DNA特异性片段扩增方法,探讨其在溺死诊断中的应用价值。方法 35只实验兔随机分组:生前入水组(溺死组)15只,死后入水组(空气栓塞致死后入水)15只,对照组(空气栓塞死后不作处理)5只;微波消解-真空抽滤-电镜扫描法检测过的20例水中尸体肝脏样本20份(硅藻阳性14份,阴性6份)。7种已知藻(直链藻、菱形藻、针杆藻、舟形藻,铜绿微囊藻,小环藻,小球藻)作为对照。提取组织样本及藻类DNA,扩增产物银染显带。结果生前入水组肺、肝、肾检出率分别为100%,86%,86%;死后入水组肺、肝、肾检出率分别为13%,0%,0%。对照组肺、肝、肾藻类未检出。生前入水组与死后入水组各种脏器中藻类检出率差异显著(P<0.05)。20份经微波消解-真空抽滤-电镜扫描法检测的水中尸体肝脏样本中,使用本方法15份样本结果为阳性(包括1份硅藻阴性样本)。7种藻类DNA扩增结果为阳性。结论本文所建立的PCR法检测藻类16Sr DNA灵敏度高,可对多种溺死藻类同时检测,有较好的应用前景。

MALDI-TOF MS与16SrDNA方法对肠杆菌科微生物鉴定比较分析

为了研究基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法鉴定肠杆菌科微生物及其对微生物系统分类学相关分析的准确性,采用MALDI-TOF MS对金桔表面分离的10种肠杆菌科微生物进行蛋白质图谱收集,通过比对图谱特征峰实现微生物的鉴定与系统进化学分析;同时对10种微生物进行16SrDNA提取与测序,得到分子生物化学水平鉴定,并采用邻近连接法对16SrDNA序列做系统进化树分析。结果表明:MALDI-TOF MS与16SrDNA测序对10种肠杆菌科微生物鉴定结果中,克雷伯菌属2株菌鉴定种级有偏差,其他8种一致;MALDI-TOF MS与16SrDNA测得的数据都可计算微生物相关性,从而得到微生物系统发育树,两株系统发育树中同属级微生物归类的亲缘位置与方向一致,但不同属肠杆菌科微生物的亲缘距离与位置差异较大。MALDI-TOF MS法鉴定农产品表面微生物具有快速、准确的特点,但准确建立系统发育相关性还需要扩大数据库和优化算法。

龈下菌斑中微生物与2型糖尿病患者牙周炎的相关性研究

目的:探讨特殊微生物群落在2型糖尿病(T2DM)患者牙周炎的发生、发展中的作用。方法:纳入20~70岁受试者40人分别为中重度牙周炎伴2型糖尿病组(CP.T2DM,n=15)、中重度牙周炎组(CP,n=15)、健康人组(N,n=10)。记录受试者基本信息、牙周临床指标及血糖等,收集(n=40)龈下菌斑,提取样本DNA,用Illumina NovaSeq6000平台进行基因测序,用Uparse、SPSS等相应软件分析龈下菌斑微生物多样性、生态特征及功能。结果:测序筛选得到共聚类为22个门、30个纲、73个目、129个科、265个属、481个种水平物种。Beta多态性分析显示CP.T2DM组和CP组样本物种组成更相似。3组间Alpha多态性分析显示CP.T2DM组和CP组中的物种丰富度及均匀度显著高于N组(P<0.01)。3组间Venn图分析结果显示CP.T2DM组龈下菌斑的物种丰富程度最高,CP组次之,N组最低。在属水平,Klebsiella和Bifidobacterium在CP.T2DM组中均显著大于CP组和N组(P<0.05),在CP组与N组中无显著性差异。在种水平,CP.T2DM组中的Capnocytophaga leadbetteri显著大于CP组和N组(P<0.05),在CP组与N组中无显著性差异。CP.T2DM、CP及N组间的龈下菌斑微生物群落结构具有一定差异。CP.T2DM组龈下菌群的物种丰富程度高于CP组和N组。结论:中重度牙周炎患者龈下菌群中Klebsiella、Bifidobacterium、Capnocytophaga leadbetter的增加可能与T2DM的发生、发展有关。

16SrDNA同源性所揭示的双歧杆菌与有关细菌的亲缘关系

本研究测定了低GC含量的双歧杆菌 (Bifidobacteriuminopinatum )和新种B .thermaci dophilum的 16SrDNA全序列 ,在同另外 19个双歧杆菌及 8个相关细菌的 16SrDNA同源性分析的基础上构建了系统发育树。结果表明 :除低GC含量的B .inopinatum外 ,所有双歧杆菌的种在 16SrDNA序列相似性≥ 92 %的水平上聚类为一个簇群。尽管B .inopinatum与其它种的双歧杆菌的相似性只有87%～ 89% ,但它仍与双歧杆菌的关系最密切 ,而并未显示出与GC含量相近属的特殊亲缘关系。本研究结果未显示出在革兰氏阳性细菌分支中 ,由低GC到高GC含量的细菌种群的系统演化模式。此外 ,研究结果提示在细菌系统发育研究中 ,由 16SrDNA序列和基因组DNA同源性产生的矛盾需借助于其它保守的生物大分子来澄清。

广东茄科雷尔氏菌16SrDNA序列分析

应用PCR方法,获得了分离自广东番茄、茄子、辣椒、烟草、空心菜、沙姜、姜、马铃薯、花生、菊花、桑树和藿香共12种作物21个茄科雷尔氏菌菌株的16S rDNA.序列测定及比较结果表明,21个广东茄科雷尔氏菌菌株16SrDNA近全长序列均为1 528 bp,序列间同源率99.2%-100%;各菌株的16S rDNA序列间只有1-12个不等的碱基差异,其中20个菌株的458-460位及474位的碱基是ACT和T,而菌株HZ-1则是TTC和A,说明广东茄科雷尔氏菌的16S rDNA序列十分保守.系统进化分析结果显示,仅菌株HZ-1聚类于茄科雷尔氏菌2 a亚组中,其余20个菌株均聚类于茄科雷尔氏菌区组1中.

油茶根际联合固氮菌的16SrDNA全序列分析

利用16SrDNA序列系统发育学分析方法对从湖南省野生油茶根系分离筛选出的一株高效联合固氮菌株B7-7进行了系统分类研究。结果表明:该菌株与鞘脂菌属Sphingobium yanoikuyae的同源性和相似性均达到99%,结合B7-7的形态特征和生理生化特性,初步将其确定为鞘脂菌Sphingobium sp.。

基于16SrDNA序列的中国沿海短蛸种群遗传结构

采用线粒体基因测序技术,对中国沿海7个短蛸(Octopus ocellatus)群体的遗传结构和变异进行分析,以探讨种群扩散潜力对遗传结构的影响。共测定了100个短蛸样本的485 bp的16S rDNA序列,经UPGMA聚类分析表明,中国沿海的短蛸群体存在着明显的种群结构。7个群体明显地分化为两大类群:一个类群由北方沿海的大连、烟台、青岛、连云港群体组成,另一个类群由南方沿海的上海、舟山和广东群体组成;两类群间存在14个固定核苷酸碱基的替换。两类群间的遗传分化系数FST和基因流Nm分别达0.878和0.069,并达到显著分化水平(P<0.05)。AMOVA检验表明,两类群间的差异有87.76%存在于群体间,而仅有12.24%存在于群体内。两类群间的净遗传距离为0.019,表明可能为中度的种内群体间分化水平。依据分子钟理论推断,两类群的分化时间约为晚更新世冰期。两类群的分化可能与短蛸缺乏浮游幼体生活史和无长距离迁移习性有关,基因流与地理距离间的相关性符合脚踏石模型,进一步证实了这一点。同时短蛸群体的这种分化格局还可能与晚更新世以来中国沿海海平面的反复升降和长江口淡水的阻隔有关。

竹丛枝植原体16SrDNA片段克隆与序列分析

利用植原体16SrRNA基因序列设计合成的引物,对表现丛枝的竹子植株总DNA进行直接PCR及巢式PCR扩增,得到长1.2kb的目的片段。将此片段与pGEMTEasy载体连接并转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞中。通过酶切、PCR鉴定,对筛选得到的重组阳性克隆进行核酸序列测定及同源性比较分析,结果表明其与植原体16SrⅠ组中的西方翠菊黄化植原体(SAY)同源率为99%。依据16SrDNA序列建立了竹子丛枝病植原体株系的系统进化树。对云南竹子丛枝病植原体株系分类鉴定与已报道的结果相似。

假臭草丛枝病植原体16SrDNA检测与PCR-RFLP分析

采用PCR技术对假臭草丛枝病原进行分子检测及巢式PCR扩增,得到1189bp的植原体16SrDNA片段,将该片段进行限制性片段长度多态性(RFLP)分析,并将与已知的植原体序列共同构建系统发育树,试图明确其与已知植物原体种类的关系,为进一步研究打下遗传基础。结果显示出所检测假臭草病株样品感染同种类型的植原体。直接PCR产物纯化后直接测序,序列显示出与16SrII组植原体有较高的同源性,假臭草丛枝病与植原体16SrII组中的花生丛枝病、番薯丛枝病和中国木豆丛枝病同源率最高,达到98.5%,因此可以认为假臭草丛枝病植原体属于16SrII组,即花生丛枝病组(PnWB)。

一株高产脂肪酶产生菌16SrDNA的序列分析

【目的】对分离获得的高产脂肪酶菌株进行鉴定,为其改造和更好利用奠定基础。【方法】对从食堂下水道中分离获得的一株高效产脂肪酶细菌(JLП-4)进行培养,提取其基因组DNA。设计16SrDNA通用引物,扩增16SrDNA基因片段,并连接到pUC19-T载体上,转化大肠杆菌DH5X,经PCR鉴定的阳性克隆摇菌培养后测序。【结果】提取获得较高质量的基因组DNA,扩增获得新分离菌株16SrDNA基因片段,长度为1528bp,BLAST相似性比对分析结果表明,其与伯克霍尔德氏菌16SrDNA序列相似性达97%,是一株与伯克霍尔德氏菌最近的革兰氏阴性菌。【结论】初步将高产脂肪酶细菌JLП-4鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德菌。

穴位埋线对海洛因依赖者稽延性戒断症状的临床研究

目的:观察穴位埋线对海洛因依赖者稽延性戒断症状的临床疗效。方法:选取宁夏回族自治区某强制隔离戒毒所的稽延期海洛因依赖者30名,随机分成对照组(CG)和穴位埋线组(TG),每组各15例。对照组予通过强制隔离戒毒所日常基本管教项目进行干预,在此基础上穴位埋线组每2周进行穴位埋线治疗1次。采用高通量16SrDNA测序技术检测两组之间的差异肠道微生物群落结构,采用海洛因稽延性戒断症状评定量表评价对照组与穴位埋线组干预前后躯体症状、情绪症状、渴求症状和睡眠障碍的变化。结果:治疗2个月后,穴位埋线组海洛因稽延性戒断症状评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.01)。与治疗前比较,两组治疗后chao、sobs指数降低,差异具有统计学意义(P<0.05),治疗后穴位埋线组OTU数目和simpson指数高于治疗前穴位埋线组和治疗后对照组。治疗后与对照组比较,穴位埋线组放线菌门,差异具有统计学意义(P<0.05)和变形菌门(P<0.01)相对丰度增加。与治疗前比较,治疗后穴位埋线组瘤胃球菌相对丰度增加,差异具有统计学意义(P<0.05);与治疗后对照组比较,穴位埋线组双歧杆菌属相对丰度增加。LEfSe分析可见,治疗后穴位埋线组相对丰度较大的菌群是Bacilli、乳杆菌科和乳杆菌属。结论:以养心安神、调和气血、补肾助阳及健脾和胃为治则的穴位埋线疗法通过穴位刺激可增加肠道有益菌、改善肠道功能,从而缓解神经系统异常出现的症状,最终得到减轻海洛因戒断症状的效果。

耐热脂肪酶产生菌FS1403的分离筛选和16SrDNA基因序列的分析

从菲律宾火山口土样中分离、筛选获得一株产脂肪酶的耐热菌FS1403，对该菌脂肪酶的酶学性质初步研究表明：酶的最适作用温度为55℃，60℃处理1h保持70％酶活性，为中度耐热脂肪酶。酶的最适pH值为8．0，在pH7～pH10的条件下酶活都比较稳定。采用细菌16SrDNA通用引物，PCR扩增、克隆并分析了该菌的16SrDNA基因序列，同源性和系统发育学分析表明菌株FS1403与Bacillus subtilis具有最紧密亲缘关系。

不同症状矮牵牛植株植原体16SrDNA片段的克隆及序列分析*

应用植原体 16SrRNA基因通用引物,分别对表现矮化和扁茎症状的矮牵牛植株进行巢式PCR检测,均得到约 1. 2kb的特异片段。将此特异片段与pGEM -TEasy载体连接并转化到大肠杆菌JM109感受态细胞中,通过PCR鉴定,序列测定及同源性比较分析,结果表明:这 2个植原体株系 16SrDNA片段G+C含量分别为47. 1%和 47. 0%,具有其他柔膜菌纲原核生物 16SrRNA基因碱基组成特征;与 16Sr组中的代表株系 (西方翠菊黄化,SAY)同源率达到最高,分别为 99. 1和 98. 6%,故认为这 2个株系为该组成员之一。

β-环状糊精葡萄糖基转移酶发酵染菌的分离和16srDNA分析

目的:解决β-环状糊精葡萄糖基转移酶发酵生产过程中频繁出现的不明原因的酶活降低问题。方法:我们采用特异性酚酞筛选培养基对发酵异常的发酵液进行菌种分离,对分离得到的菌株进行16 srDNA基因序列分析,同时研究他们的发酵过程中光密度、酸碱度、酶活指标。结果:分离得到了一株可以在碱性条件下与正常生产菌共生的芽孢杆菌。经过对发酵过程进行研究,在不同的发酵时期中该菌的光密度的变化和正常生产菌有明显差异,最终酶活仅为正常菌的1/6。通过对16 srDNA基因序列进行分析,确定其为芽孢杆菌,和正常生产菌基因相似度达到93.81%。结论:在生产中采用16 srDNA基因序列分析,可以排除染杂的的生产菌种。只要严格控制发酵出发菌株和严格保证发酵环境的纯培养条件,可以防止染菌的发生。