基于高通量测序技术分析蒙古族传统奶酪微生物菌群多样性

以内蒙古牧区蒙古族传统木桶自然发酵生产奶酪为研究对象,采用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析发酵凝乳及不同成熟阶段奶酪样品的微生物菌群多样性。结果表明,发酵凝乳中细菌菌群多样性最高,奶酪成熟10 d时细菌菌群丰富度及真菌菌群多样性最高,成熟30 d时真菌菌群丰富度最高。发酵凝乳及奶酪成熟过程中优势细菌属(平均相对丰度>1%)为乳球菌属(Lactococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、醋酸杆菌属(Acetobacter)、拉乌尔菌属(Raoultella)、葡萄糖杆菌属(Gluconobacter)、链球菌属(Streptococcus);优势真菌属为地霉属(Geotrichum)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、未分类双足囊菌科(unclassified_f_Dipodascaceae)、毕赤酵母属(Pichia)、孢圆酵母属(Torulaspora)、德克酵母属(Dekkera)。主坐标分析(PCoA)结果表明,发酵凝乳和奶酪成熟0 d时细菌群落结构差异较大,真菌群落结构较为相似;奶酪成熟10 d、20 d和30 d时细菌群落结构较为相似,真菌群落结构差异较大。综上,奶酪成熟过程中微生物丰富,且成熟过程对微生物群落结构具有明显影响。

基于高通量测序分析拉萨大黄根部内生菌及根际土壤微生物多样性研究

以拉萨大黄根部内生菌和根际土壤微生物为研究对象,采用高通量测序技术对其测序并运用生物信息学和统计学方法进行分析,以探究拉萨大黄根部内生菌及根际土壤微生物多样性。结果表明,经过聚类注释后拉萨大黄根及根际土壤中真菌共有90个OTU(OperationalTaxonomicUnit,OTU),特有OTU分别为452个和635个;根及根际土壤中细菌共有622个OTU,特有OTU分别为982个和5618个。α多样性分析显示,与根部内生细菌相比拉萨大黄根际土壤细菌估计物种数量大,物种丰富度和均匀度高(P<0.05);拉萨大黄根际土壤真菌比根部内生真菌的物种总数更多,但根际土壤真菌和根部内生真菌的群落多样性无明显差异(P>0.05)。基于β多样性分析得到拉萨大黄根部内生菌与根际土壤微生物的菌群结构存在显著差异(P<0.05、q<0.05)。从群落组成来看,在门水平上,真菌群落中拉萨大黄根及根际土壤的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),细菌群落中根部内生细菌相对丰度最高的为拟杆菌门(Bacteroid-ota),相对丰度为75.44%,在根际土壤中优势门为变形菌门(Proteobacteria),相对丰度为44.36%;在属水平上,真菌群落中根部可被分类的相对丰度最高的属为青霉属(Penicillium),相对丰度为21.8%,根际土壤中可分类的相对丰度最高的为截盘多毛孢属(Truncatella),相对丰度为26.16%。细菌群落中根部可被分类出来的相对丰度最高的为JC017,相对丰度为73.44%,根际土壤中可被分类的相对丰度最高的为Ba-cillus_BD,相对丰度为6.7%。

基于Illumina MiSeq高通量测序技术分析丹阳黄酒酒曲中微生物菌群多样性

该研究以江苏丹阳某黄酒酒曲为原料,利用Illumina Miseq高通量测序技术对其微生物菌群多样性进行研究。结果表明,该酒曲中真菌菌群的多样性高于细菌,而丰富度低于细菌。从样品中共注释到7个细菌门,10个细菌属;6个真菌门,14个真菌属。优势细菌属(相对丰度≥1%)为乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)、肠杆菌属(Enterobacter)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、泛菌属(Pantoea);优势真菌属(相对丰度≥1%)为曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、芽枝霉属(Cladosporium)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)、青霉属(Penicillium)、木拉克酵母属(Mrakia)、根霉属(Rhizopus)、镰刀菌属(Fusarium)、帚枝霉属(Sarocladium)、篮状菌属(Talaromyces)。其中,短梗霉属(Aureobasidium)、篮状菌属(Talaromyces)均为酒曲微生物中报道较少的属,其特性和功能尚不清晰,有待进一步深入的研究。该研究结果为丹阳黄酒的发酵工艺改进和品质提升提供了理论依据。

基于高通量测序解析老面发酵对小米面团的微生物多样性及功能的影响

采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后(SD:发酵0 h;SF:发酵2 h)的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明,SF组和SD组相比,微生物多样性显著降低,丰度存在明显差异,表明发酵过程中存在微生物群落的演替;2组样品中优势菌属组成相似,细菌的优势菌属为乳杆菌属和片球菌属,真菌的优势菌属为酵母菌属。KEGG分析表明,代谢是细菌的主要生理活动,主要包括全局和概述图谱、碳水化合物代谢、氨基酸代谢;氧化产能、物质转换、有机物代谢是真菌的主要功能。

基于纯培养法结合高通量测序技术解析胀袋辐照凤爪中的微生物多样性

为研究真空包装胀袋辐照凤爪中的微生物多样性,该研究采用纯培养法与高通量测序技术对其微生物多样性进行解析。纯培养法结果表明,13株菌经鉴定分为4株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、3株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、1株寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、3株欺诈明串珠菌(Leuconostoc fallax)以及2株热带假丝酵母(Candida tropicalis)。高通量测序的结果表明,乳杆菌属(Lactobacillus)在胀袋辐照凤爪中的相对丰度最高(平均占比97.30%),是胀袋凤爪中的优势菌。此外,产气胀袋验证试验的结果表明L.brevis及L.fallax可引起产品胀袋。该研究结果可为掌握辐照凤爪胀袋产品中微生物污染及群落组成提供一定参考,并为后续产品微生物污染控制及产品品质提升提供一定理论依据。

基于高通量测序技术老面酵头微生物菌群多样性分析

通过高通量测序技术对不同活化时间及活化次数老面酵头的微生物菌群多样性进行研究。结果表明,随着活化时间的增加,老面酵头的细菌菌群丰富度无显著变化(P>0.05),多样性呈先降低后升高的趋势,真菌菌群丰富度呈先升高后下降的趋势,多样性呈下降趋势;随着活化次数的增加,老面酵头的细菌菌群丰富度无显著变化(P>0.05),真菌菌群丰富度及细菌和真菌菌群多样性均呈下降趋势,说明活化对于老面酵头的菌群多样性具有不利的影响。不同老面酵头样品中相对丰度较高的微生物属具有一定差异。在门水平上,共检测出16个细菌门,优势细菌门分别为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)和变形菌门(Proteobacteria);共检测出4个真菌门,优势真菌门分别为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)。在属水平,共检测出195个细菌属,优势细菌属分别为乳杆菌属(Lactobacillus)和魏斯氏菌属(Weissella);共检测出46个真菌属,优势真菌属分别为哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、交链孢霉属(Alternaria)和曲霉属(Aspergillus)。

基于高通量测序的海州湾沉积物中微生物多样性分析

为探究海州湾浅海域沉积物中微生物群落结构的组成及差异性,选取6个点位的沉积物样品,采用高通量测序技术对沉积物微生物群落结构的组成进行分析。结果表明,海州湾6个点位沉积物样品中微生物群落结构组成存在差异。6个采样点共发现2 851个OUTs,分属于31门74纲116目199科331属;在门水平上,海州湾水域沉积物的主要优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和硬壁菌门(Firmicutes)等。其中,6个点位沉积物样品中微生物群落丰度最高的优势菌门均为变形菌门。共现网络分析结果表明,变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和放线菌门是对共现网络结构有重要作用的中心节点微生物,在群落结构和多样组成中具有重要作用。此外,FAPROTAX功能预测发现海州湾沉积物中微生物主要参与硫循环、碳循环和氮循环等海洋生物地球化学过程。

高通量测序技术在药用植物微生物多样性研究中的应用进展

药用植物一直以来是产生天然产物的一个丰富的资源库,具有广阔的医疗、药用前景,而药用植物有益微生物对其生长发育,抵抗胁迫和次级代谢产物合成积累具有显著影响。由于目前药用植物受到采摘过度和生存环境遭到破坏等限制因素的影响,导致野生药材资源匮乏,所以只能通过人工种植和培育获取大量的药用植物资源,但人工培育不能模拟野生药材真实的生长环境。研究表明,要提高药用植物的产量、品质以及实现药用植物有益微生物的应用潜力,研究药用植物微生物是十分必要的。高通量测序技术已经极大地改变了药用植物微生物研究的多个领域。研究者利用高通量测序技术探索药用植物微生物多样性成为比较热门的领域。本文通过相关文献的归纳整理,综述了近年来高通量测序技术在药用植物微生物物种多样性、结构多样性、功能多样性和遗传(基因)多样性4个方面应用的研究进展,并且对高通量测序技术在其应用中存在的问题和发展趋势进行了总结和展望,为后续对药用植物微生物多样性的认识和理解提供参考。

基于高通量测序分析建曲发酵过程中微生物多样性变化

目的:明确建曲在发酵过程中微生物种类、优势类群的组成和功能特征的变化。方法:通过高通量测序技术对建曲不同发酵时间点的细菌和真菌群落结构和功能进行分析。结果:建曲发酵过程中,真菌的优势类群为曲霉菌属(Aspergillus, 36.57%),其中溜曲霉(Aspergillus tamarii, 22.30%)和小菌核曲霉(Aspergillus minisclerotigenes,21.19%)为发酵后的优势菌种。细菌由红串红球菌(Rhodococcus erythropolis,29.56%)和类肠膜魏斯菌(Weissella paramesenteroides,25.24%)先后成为优势类群。在整个发酵过程中,建曲的优势菌群均出现明显的变化,反映了建曲发酵过程中存在清晰的群落演替。功能预测分析显示,建曲中存在丰富的与代谢途径相关的真菌和细菌功能基因,且不同发酵时间点微生物发挥的功能也不同。结论:建曲发酵后的真菌主要为溜曲霉和小菌核曲霉,细菌主要为红串红球菌和类肠膜魏斯菌,不同发酵时间点其菌群相对丰度和功能有所不同,为后续建立稳定可控的建曲现代发酵工艺提供参考依据。

基于16S rRNA测序的观赏桃根系微生物多样性研究

观赏桃作为重要的园艺植物,其根际微生物群落对其生长和健康具有重要影响。本研究通过16S rRNA测序技术,分析了不同观赏桃品种根际微生物群落的多样性和结构特征,旨在揭示其微生物群落的差异性和互作关系。研究发现,不同观赏桃品种的Shannon多样性指数存在显著差异,“紫叶垂枝”(ZYCZ)显示出最高的多样性,而“中二乔”(ZEQ)和“烟云”(YY)等品种的多样性较低。此外,“紫叶垂枝”(ZYCZ)在特定分类群中的相对丰度较高,表现出明显的优势地位。研究还揭示了根际微生物群落之间的显著互作关系,如变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)之间的正相关关系,以及有益微生物与病原菌之间的负相关关系。本研究为观赏桃根际微生物群落的多样性和互作关系提供了新的见解,有助于优化观赏桃的种植和管理策略。未来将进一步研究微生物群落在根际环境中的具体功能、微生物-植物互作机制、环境因素的影响以及群落的长期动态变化,旨在提升观赏植物的健康生长和农业生产的可持续性。

基于高通量测序分析覆盆子酵素自然发酵过程中的微生物多样性

为了解覆盆子酵素自然发酵过程中微生物结构组成变化。采用Illumina MiSeq高通量测序分析覆盆子酵素自然发酵前期(6 d),中期(16 d),后期(46 d)中细菌和真菌的群落结构组成及多样性差异。覆盆子酵素自然发酵过程的优势细菌门是变形菌门(Proteobacteria),葡萄糖杆菌属(Gluconobacter)是优势细菌属,相对丰度为95.9%、94.6%和28.2%。子囊菌门(Ascomycota)是优势真菌门,优势真菌属为汉逊酵母属(Hanseniaspora)和裂殖酵母属(Schizosaccharomyces),相对丰度为32.7%~52.4%和30.4%~44.8%。毕赤酵母属(Pichia)在发酵过程中相对丰度逐渐增加,发酵后期相对丰度达到31.2%。在覆盆子酵素自然发酵过程中,细菌的丰富度和多样性逐渐增加,真菌的丰富度逐渐减少,多样性逐渐增加。

高通量测序技术分析浓香型白酒酒糟自然堆积发酵过程的微生物多样性

通过第三代高通量测序技术对浓香型白酒酒糟堆积发酵过程中的细菌、真菌进行全面的测序分析,从而解析堆积不同时间节点的微生物群落变化规律。结果表明:堆积过程中,7个时间节点分别检测到125个、34个、72个、52个、30个、35个、47个细菌属,48个、16个、26个、23个、24个、30个、28个真菌属。自然堆积发酵过程中细菌优势菌属是芽孢杆菌,占比最高达到86.22%;此外,Tuberibacillus、醋酸杆菌属(Acetobacter)的占比也较高,相对丰度最高分别达到33.46%、15.79%。真菌优势菌属是嗜热菌属,在发酵中后期中稳定存在,占比大于40%;此外,棒孢酵母属(Clavispora)和丝衣霉菌属(Byssochlamys)的占比也较高,相对丰度最高达到77.40%、83.86%。该结果为深入研究和制备可高效发酵利用浓香型白酒酒糟的功能微生物提供了数据参考。

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县(区)新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明:从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分别为腐生—共生营养型、病理—腐生—共生营养型和腐生营养型。昭通植烟土壤真菌群落组成丰富,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区,不同类型土壤的真菌群落结构组成差异不显著,轮作有利于降低病理营养型的真菌群落,能减少真菌性病害发生的几率。

高通量测序技术在白酒微生物多样性中的研究进展

高通量测序技术是一种测序通量高、检测速度快且错误率低的分子生物学技术,被广泛应用于微生物研究领域。近年来,随着白酒生产中微生物多样性研究的不断深入,高通量测序技术也被普遍应用于白酒微生物领域。该文对高通量测序技术特点和测序平台,以及其在白酒酿造工艺和不同香型白酒微生物中的应用进展进行综述,着重分析白酒微生物多样性及其动态变化,旨在为白酒微生物多样性研究与白酒发展提供参考。

高通量测序分析黄酒糟制香糟自然发酵过程中微生物群落多样性

利用高通量测序技术对黄酒糟自然发酵过程中微生物群落多样性进行研究,结果表明细菌及真菌多样性丰富。整个发酵过程中,优势细菌门为变形菌门(Proteobacteria),相对丰度变化范围为71.26%~75.27%;厚壁菌门(Firmicutes)在发酵初期相对丰度为16.09%,发酵中后期呈现下降趋势。优势细菌属为水小杆菌属(Aquabacterium)和短波单胞菌属(Brevundimonas),发酵初期水小杆菌属相对丰度为22.48%,发酵中期相对丰度升高到24.94%,发酵结束时恢复到21.29%;还存在芽孢杆菌属(Bacillus)和乳杆菌属(Lactobacillus)等。优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota),相对丰度呈下降趋势,发酵初期相对丰度为63.46%,发酵结束时降至51.68%;优势真菌属为毕赤酵母(Pichia),相对丰度变化范围为6.58%~13.79%;另外,Tausonia和被孢霉属(Mortierella)相对丰度均在3%以上。综上,黄酒糟自然发酵过程中微生物多样性丰富,且发酵过程对微生物相对丰度具有明显影响。

基于高通量测序的营养不良儿童肠道菌群多样性研究

目的 使用高通量测序模式和方法 ,对比分析营养不良儿童和正常儿童中肠道菌群物种存在的多样性和实际组成特点存在的差异。方法 选取20例营养不良患儿作为A组,选择20例身体正常的儿童作为B组,采集分析粪便样本,提取细菌中的核糖体DNA(RDNA),通过两组聚合酶链式反应(PCR)模式和方法 ,增加V4~V5区域实现高通量的测序设计,并进行生物信息学的分析研究;构建相应的稀释曲线,使用MOTHUR软件实现APLHA的多样化的计算分析,通过R语言实现热图(HEAT MAP)分析研究,实现典型关联分析(CCA),之后分别在样本的门和属两个列表中实现数据的整合和归纳,进行统计分析。结果 两组年龄、性别、分娩方式等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组生物多样性比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组生物多样性比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组样本中共发现微生物154种。A组肠道菌群的操作性分类单元(OTU)为320, B组大肠产甲烷菌群的OTU为348,以及其共同OTU为290,两组肠细菌群门的细菌中共检出14个。为更好地展现检测结果 ,本研究依托柱状图优势,将各个样品进行分类学层面的比较和研究。A组硬壁菌门及未分级菌(乳酸菌)的OTU少于B组,拟杆菌(多形状杆菌、罗斯菌)的OTU多于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。除A组含有的菌群外, B组还独有厌氧弧菌属、厌氧螺菌属等19种,远超A组体内的菌群种类和丰度。两组体内多形杆状菌、隐秘杆菌属等5种菌群丰度相同,差异无统计学意义(P>0.05),其他菌群丰度比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 营养不良儿童肠道菌群中硬壁菌的数量较少,其中多形杆状菌和罗斯菌的浓度较高,为保持菌群的稳定性与均衡,必须利用不同菌属的实际特性做好菌落的调节,确保儿童有良好的消化吸收与身体生长发育。

基于高通量测序技术的老化油泥对大庆油田土壤细菌多样性的影响

采集大庆油田不同泥龄老化油泥污染土壤样本,采用高通量测序技术对样本细菌多样性特征开展研究,结合土壤理化性质分析,揭示老化油泥对大庆油田土壤细菌多样性的影响效应,并筛选确定样本中的优势特色耐油菌,为老化油泥污染土壤的原位微生物修复提供理论依据和数据支持。理化性质分析结果表明,污染土壤pH值下降,由碱性(8.44)变为中性(7.47~7.85),总有机碳(TOC,20.12~28.35g·kg^(-1))和总石油烃(TPHs,2475~2955 mg·kg^(-1))含量均显著升高,有效磷(AP)和有效氮(AN)急剧降低。Illumina Miseq高通量测序结果显示,老化油泥对土壤细菌多样性和群落结构具有显著影响。土壤受老化油泥污染后,厚壁菌减少了约85%,变形菌(Proteobacteria)和芽单胞菌(Gemmatimonadetes)的相对丰度显著增加至46.63%±4.65%和14.11%±1.53%,且污染时间越长,对变形菌的促进作用越大。细菌科和属水平凸显了Woeseiaceae(γ-变形菌)和JTB255-MBG(变形菌门-Woeseiaceae菌科)的丰度增长,且其相对丰度与油泥污染时间呈显著正相关。高通量测序结果揭示,老化油泥污染一方面抑制了土壤中许多重要细菌的生长,另一方面也衍生和促进了具有耐油特性的其他细菌的生长发育。其中,变形菌门是石油污染土壤中最主要的优势菌门,它与所包含的耐油细菌科、属形成了“变形菌门-Woeseiaceae菌科-JTB255-MBG菌属”的优势耐油细菌群落结构。本研究成果可为老化油泥污染土壤的原位微生物修复提供理论依据与支持。

基于高通量测序揭示臭咸鸡蛋及其发酵液微生物多样性

复杂的微生物群落在臭咸鸡蛋的发酵过程中起着重要作用。为研究臭咸鸡蛋与发酵液中微生物群落的关系,采用高通量测序技术分析了细菌多样性与真菌多样性。结果表明,臭咸鸡蛋中盐厌氧菌属是优势细菌属,帚枝霉属为优势真菌属,发酵液中微生物群落丰富度与均匀度高于臭咸鸡蛋,优势细菌属为盐单胞菌属,初步判定这些微生物很可能是臭咸鸡蛋发酵的核心微生物。该研究揭示了发酵臭咸鸡蛋与其发酵液的微生物群落结构多样性,为筛选及利用其特色微生物提供了理论依据。

基于高通量测序的眼-鼻区系微生物菌群研究进展

近年来,微生物在眼部的作用日益受到重视。传统的眼部微生物鉴定主要集中于涂片、细菌培养等检查手段,但受到培养条件等各种因素限制导致阳性率低。随着人类宏基因组计划的启动实施,高通量测序技术因其通量高、灵敏度及特异性高、信息量丰富、成本低的特点可将微生物群落定义到属、种水平,有助于更好的理解眼部疾病的病因、诊断、治疗及预防,推动眼科实现精准化医疗进程。由于眼部与鼻部在解剖结构上相通,本文旨在探讨眼部和鼻部微生物菌群策略的研究进展及眼-鼻区系微生物可能的传播途径,为眼鼻相关疾病的研究提供基础。

基于高通量测序的玉米中微生物多样性分析

为了明确玉米表面的微生物多样性特征,以新收获的玉米为原料,通过分离、纯化、鉴定玉米表面的优势微生物,并结合高通量测序技术,分析了玉米表面的主要微生物类群及其多样性。从玉米表面初步分离鉴定了11种细菌,其中假单胞菌3种,肠杆菌2种,克雷伯肺炎杆菌、泛菌、溶血葡萄球菌、肠球菌各1种;12种不同的霉菌,其中草酸青霉3种,黑曲霉2种,青霉、散囊菌目、绳状篮状菌、桔青霉、米根霉、串珠镰刀菌、黄曲霉各1种。通过高通量测序技术发现玉米中细菌的优势菌属为泛菌属、肠球菌属和鞘氨醇杆菌属,真菌的优势属主要有镰刀菌属、帚枝霉属、篮状菌属、青霉属和曲霉属。研究结果为深入阐述玉米储藏过程中微生物的发生发展及其生物毒素代谢规律奠定了基础。