基于高通量测序和传统培养分离方法的药用植物内生菌资源研究策略

药用植物内生菌的研究主要依赖传统培养分离的方法,因其具有促生长、提高抗逆性、促进药用活性成分积累或直接产生药用活性成分等功能,逐渐受到广泛关注。然而,通过比较传统培养分离和高通量测序的研究结果发现,用传统方法分离的菌株并不是药用植物真实的优势内生菌。传统培养分离方法具有一定的盲目性和随机性导致在培养基的选择、培养时间、物种之间相互作用等方面缺乏标准。相反,高通量测序技术是近十几年来发展起来的新兴分子生物学技术,因其分辨水平高、不需要培养等特点,可以对环境微生物的群落结构和多样性进行深入分析。因此,该文提出用高通量测序技术指导传统培养分离药用植物内生菌的策略。首先,借助高通量测序技术对药用植物内生菌结构和多样性进行整体了解,确定宿主的优势内生菌;然后根据各优势内生菌的特性设计或查询适合其生长的培养基进行培养分离;最后对分离菌株进行功能研究。高通量测序指导传统培养分离药用植物内生菌可以避免研究者漏筛对宿主重要的功能菌株,扩大药用植物内生菌的研究范围,有利于药用植物内生菌的深入挖掘和利用。

基于传统分离培养和高通量测序不同孔径陶瓷膜过滤前后泡菜汁中微生物变化的研究

该实验以萝卜泡菜的汁液为原料,经过不同孔径(0.008,0.05,0.2,0.5μm)的陶瓷膜处理,利用传统生物学以及高通量测序技术分析陶瓷膜过滤前后泡菜汁中微生物的变化,分析不同孔径陶瓷膜对泡菜汁微生物截留的种类的差异性及菌相的变化,最终选择最适的陶瓷膜孔径。结果显示:经陶瓷膜处理后泡菜汁中细菌和真菌的多样性降低,膜孔径越小,微生物被截留的效果越好,经过0.008μm陶瓷膜处理后的泡菜汁,采用高通量测序技术未检测到微生物。经过0.05μm陶瓷膜处理后,泡菜汁中的细菌大部分被截留,从门水平上包括Actinobacteriota,Myxococcota,Gemmatimonadota,Chloroflexi,Bacteroidota和Acidobacteriota,从属水平上包括Limosilactobacillus,Brevundimonas;真菌被截留从门水平上包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和毛霉门(Mucoromycota),从属水平上包括毕赤酵母属(Pichia)、锁掷孢酵属(Sporidiobolus pararoseus)、掷孢酵母属(Sporobolomyces carnicolor)、曲霉属(Aspergillus)、Saccharomyces和Issatchenki。该研究结果为泡菜汁的膜处理除菌的应用提供了理论依据,同时也为泡菜汁的多元化发展提供了优质原料。

PCR-DGGE技术用于石油污染土壤中微生物群落结构多样性的初步研究

采用现代分子生物学技术,结合传统的富集培养过程,直接从土壤中提取细菌总DNA和从培养基富集培养的菌体中提取总DNA,并对基因组总DNA中16S rDNA V3可变区进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和变性梯度凝胶电泳(DGGE)测定,对油田某区块石油污染土样微生物群落和多样性进行初步研究。结果表明,年代较久的石油重度污染土壤菌群数量少于轻度污染土壤,经人工堆肥处理的土壤生物多样性明显优于未进行人工处理的污染土壤;经堆肥处理的土壤中微生物多样性在纵向上也存在差异,中层土微生物多样性明显,表层土最不明显;不同污染土壤中存在一定数量相同的优势菌群,但也表现了相当的差异性,经堆肥处理的污染土壤中微生物群落组成的相似性在纵向上也存在差异。