基于PCR-DGGE技术分析浓香白酒窖泥梭菌多样性

窖泥是浓香型白酒酿制过程中最主要的微生物源,窖泥中微生物的类型、丰度、新陈代谢活动等均对浓香型白酒品质产生很大的影响。为探究窖泥中梭菌微生物的多样性,利用窖泥理化结合聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术对10个窖泥样品中的梭菌群落及变化规律进行研究。结果表明,所选10个窖泥的理化参数均符合优质窖泥指标要求;在微生物层面,窖泥中检测到的梭菌在属水平上有:嗜碱菌属、丁酸弧菌属、梭菌属、喜热菌属、瘤胃梭菌属、粪球菌属、沉淀杆菌属(Sedimentibacter)、钙原杆菌属(Caldicoprobacter)、温带菌(Tepidimicrobium)、梯氏菌(Tissierella)、孢子菌(Sporanaerobacter)、硫酸盐还原菌属、鲁替孢菌属和梭状芽胞杆菌(Clostridiisalibacter)等,这些菌是优质窖泥的重要指示菌,可知窖泥中含有极其丰富的酿酒功能菌。揭示了可能在白酒酿造中起关键作用的梭菌菌群,在分子水平上为研究浓香型白酒提供了理论依据。

PCR-DGGE技术分析韩式大酱与中式大酱中微生物多样性

微生物在大酱发酵过程中起到至关重要的作用,并与大酱的风味与质量密切相关,因此研究大酱中微生物的多样性有重要意义。该研究选择加工工艺不同的韩式大酱与中式大酱为对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术,通过PCR扩增、切胶回收、PCR测序等分析不同大酱中的微生物多样性。结果表明,大酱中的微生物由于制作工艺的不同存在明显差异。在韩式大酱中,细菌如芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、四联球菌属(Tetragenococcus)、嗜盐单胞菌属(Halomonas),真菌如根毛霉属(Rhizomucor)、青霉菌属(Penicillium)、毛霉属(Mucor)、外瓶霉属(Exophiala)、曲霉属(Aspergillus)等分布广泛。在中式大酱中,乳酸菌如片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leucanostoc)、肠杆菌属(Enterobacter),酵母如鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)分布较多。与中式大酱相比,韩式大酱中的真菌种类更丰富。研究结果为进一步探讨传统发酵大酱品质提供了理论依据。

芝麻香型高温大曲制曲过程中理化生化与细菌DGGE指纹图谱的探究

采用16S rRNA、PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,在芝麻香型高温大曲培曲及前期储存期间进行采样,并分别对高温大曲的各项理化生化指标变化规律及细菌DGGE指纹图谱进行综合分析,揭示了在高温制曲及贮存进程中,各项理化生化指标的变化规律及细菌种类具有多样性及相似性,该探究为指导高温大曲功能微生物筛选应用、优化提升大曲制作工艺提供参考。

刺参消化道内含物细菌群落组成的PCR-DGGE分析

利用PCR-DGGE技术研究刺参(Apostichopus japonicus)前肠、中肠和后肠内含物的细菌群落组成。通过软件Bio-rad Quantity one分析DGGE指纹图谱,发现刺参后肠内含物的条带数目显著高于前肠和中肠(P=0.003,P=0.016),表明刺参后肠内含物的细菌多样性最高,其次是中肠;前肠内含物的细菌多样性最低。UPGMA聚类分析发现,不同刺参个体其后肠的细菌群落组成差异最小,前肠的细菌群落差异最大。经DGGE分离、条带切割和序列测定,共获得了13条序列,系统发育分析表明,刺参消化道内含物的细菌群落可主要归属于5大类群,即α-变形菌纲(α-proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、δ-变形菌纲(δ-proteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidetes)和柔膜菌纲(Mollicutes)。刺参前肠、中肠和后肠内含物的优势菌群均为γ-proteobacteria。Blast分析显示,其中12条与之亲缘关系最近的序列来自从海洋环境中获得的细菌克隆,表明刺参消化道的细菌群落可能直接或间接来源于刺参的栖息地环境。

PCR-DGGE分析东北自然发酵酸菜中乳酸菌多样性

为了探明传统的自然发酵白菜中乳酸菌的多样性及其优势乳酸菌群,试验主要采用变性梯度凝胶电泳法(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE),对5份采自我国东北地区利用传统方法制作的自然发酵酸菜样品中的乳酸菌多样性进行分析。结果表明,5份传统发酵酸菜样品共鉴定出了9个乳酸菌种,呈现出丰富的多样性。其中,植物乳杆菌、短乳杆菌、清酒乳杆菌和弯曲乳杆菌是酸菜样品的优势菌群,此外,还发现了片球菌、乳酸乳球菌、Hammesii乳杆菌和Odoratitofui乳杆菌,而Hammesii乳杆菌和Odoratitofui乳杆菌在此前文献报道中利用传统方法没有分离到。

凡纳滨对虾咸淡水养殖系统内细菌群落组成的PCR-DGGE分析

采用PCR(polym erase chain reaction)-DGGE(denaturing grad ient gel electrophoresis)及传统的微生物培养方法对凡纳滨对虾Litopenaeus vannam ei咸淡水养殖系统内各种环境的细菌群落组成进行了比较研究。传统的微生物培养计数表明,从海湾水、养殖池水到对虾粪样,细菌和弧菌的数量表现出依次增加的趋势,粪样及肠壁中弧菌的数量高出外界水环境1—4个数量级。相对于外界水环境,粪样中有很高的芽孢杆菌孢子含量,但是肠壁定植细菌中不存在芽孢杆菌(孢子)。PCR-DGGE及聚类分析结果表明,从海湾沿岸、养殖池、对虾粪便到对虾肠壁,细菌群落的多样性由高到低,无论是在哪种环境,群落的优势种都十分明显,且只有2—4种。来自同一环境各样品间的细菌群落组成非常相似,来自不同环境的样品,其细菌群落组成差别较大。聚类图上各簇的排列顺序反映了样品在取样空间分布上的毗邻次序和它们的相似程度。

利用ERIC-PCR和PCR-DGGE技术分析喂服枯草芽孢杆菌肉鸡肠道菌群的多样性

本文旨在采用ERIC-PCR和PCR-DGGE方法研究肉鸡喂服枯草芽孢杆菌后肠道菌群的多样性。选用15羽28日龄肉鸡,按2mL/kgBW喂服枯草芽孢杆菌悬液(109CFU/mL),每天2次,连续3d,34日龄时,利用ERIC-PCR和PCR-DGGE方法分析肠道菌群的多样性,并对DGGE条带进行回收、测序。结果表明,肉鸡口服枯草芽孢杆菌后各肠段的条带数显著多于对照组(P<0.05或P<0.01),2种方法检测结果相似,2组之间肠道总菌群相似性为53.2%;电泳指纹图谱和统计条带数量分析,PCR-DGGE明显优于ERIC-PCR;回收条带以乳杆菌属细菌为主。结果提示,34日龄肉鸡肠道菌群具有一定的稳定性,以乳杆菌为主要菌群,饲喂芽孢杆菌后能提高肉鸡肠道菌群的丰度和种群密度;PCR-DGGE检测方法明显优于ERIC-PCR。

三种室内饲养鱼类肠道微生物群落PCR-DGGE指纹分析

以室内饲养的斑点叉尾(Ictalurus punctatus)、银鲫和异育银鲫(中科三号)(Carassius auratus gibelio)幼鱼为对象,通过PCR-DGGE指纹技术对其肠道微生物群落进行了探索研究。在三种鱼的肠道中检测到不同的PCR-DGGE指纹谱带,其中斑点叉尾的平均谱带数(7.5)相对于银鲫和异育银鲫的谱带数(分别为15和14)要少。基于PCR-DGGE指纹谱带及各谱带相对丰度的UPGMA聚类和MDS排序结果显示银鲫和异育银鲫肠道微生物相似性高,而与斑点叉尾的差异比较大;rank-abundance散点图及回归分析也显示斑点叉尾与银鲫、异育银鲫肠道微生物群落存在显著差异(P<0.05),而银鲫和异育银鲫之间无显著差异(P=0.383)。在斑点叉尾肠道中检测到的菌群主要是变形杆菌,包括γ-变形杆菌和α-变形杆菌;而银鲫和异育银鲫肠道中菌群主要包括梭杆菌属中的类群,还包括变形杆菌门中的气单胞菌属,以及一些未知的类群。以上结果均表明在所研究的三种鱼的幼鱼阶段,其肠道微生物组成在不同种类鱼中存在差异,且该差异受基因型的影响可能更大。

基于PCR-DGGE的浓香型白酒窖泥细菌群落结构研究

以30,100和200年窖龄窖泥为样品,采用PCR-DGGE技术探索不同窖龄窖泥细菌类群及群落演变规律.结果表明：不同窖泥样品DGGE图谱均出现14-23条较清晰的条带,其中共有优势条带为第4,11,19号,优势度均在2%以上.多样性指数在2.21-2.58之间,且随窖龄的增加而呈现增加趋势;相似性指数在0.427-0.629之间.30年与200年窖泥细菌群落聚为一类,相似性指数最高,达0.629.30年与100年窖泥细菌群落相似性指数最低,为0.427.PCR-DGGE图谱优势条带割胶测序结果显示：它们属于煎盘梭菌、耐乳酸杆菌、梭菌目细菌、Uncultured bacterium、丁酸梭菌、瘤胃球菌属、酪丁酸梭菌、醋酸杆菌属.

应用PCR-DGGE技术分析黄海冷水团海域的细菌群落组成

利用PCR-DGGE技术对2个季节（2006-04和2006-10）的黄海冷水团海域的细菌群落组成和优势菌群进行了分析.通过软件Glyko Bandscan分析DGGE图谱,4月份所有站位的条带数相近（约17条）,多样性丰富;10月份,在冷水团范围以内站位的条带约16条,其多样性也较丰富;而在冷水团范围以外站位的条带少（约12条）,其多样性较低.细菌16S rDNA V3区特征片段经DGGE分离、条带切割,共得到24条条带,克隆、测序后,进行系统进化分析,结果显示这24条带分别归属于2个细菌类群：变形细菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroides）.在24条序列中有16条分别与变形细菌亚群的γ-和δ-Proteobacteria相似,有5条与拟杆菌门相似.时空分析发现,4月份所有站位水体（海水温度为7-12℃）的细菌群落组成和10月份（冷水团存在期）冷水团内部水体（海水温度低于10℃）的细菌群落组成相同（都包括γ-Proteobacteria、δ-Proteobacteria和Bacteroides）,与10月份冷水团外部水体（海水温度大于19℃）的（包括γ-Proteobacteria和Bacteroides）不同.优势菌群也存在同样的分布特点,4月份所有站位水体的优势菌群与10月份冷水团内部水体的优势菌群也相同（都是γ-Proteobacteria）,而10月份冷水团外部水体不同的站位优势菌群不同.该海域细菌群落组成和优势菌群的分布特点,可能与冷水团的形成有一定的相关性.

PCR-DGGE技术用于猪场沼气池细菌群落分析的条件优化

本研究采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究猪场沼气池细菌群落,对基于16S rDNAV3区的PCR-DGGE电泳的最佳变性剂梯度范围、电泳时间、染色时间进行优化。研究结果表明,最佳变性剂梯度范围为35%～60%,电泳时间为12h,SYBR Green Fluorescent Dye染料的染色时间是30min,优化后的PCR-DGGE确保了实验的准确性、灵敏度和可重复性。运用此优化后的PCR-DGGE技术对5个猪场沼液细菌群落进行了研究,获得了较丰富的多样性。该实验为深入研究畜禽养殖粪污治理的菌种筛选奠定了基础。

基于PCR-DGGE方法分析泡菜中乳酸菌群落结构

为了探究泡菜中微生物的种类及其功能,实验以市售的两种泡菜为研究对象,采用生物化学技术测定泡菜中食盐和亚硝酸盐含量;以泡菜汤中微生物的基因组DNA为摸板,扩增16SrDNA的V7-V8区,采用PCR-DGGE技术分析这两种泡菜中乳酸菌的多样性,Quantity One软件分析图谱。泡菜P1的食盐浓度是P2的2.11倍;泡菜P1的食盐浓度是P2的2.35倍。泡菜P1检测到3个条带A,B,C,即有3种乳酸菌;泡菜P2检测到7个条带D,E,F,G,H,I,J,即有7种乳酸菌。泡菜P2中乳酸菌多样性指数(H)和丰富度指数(R)显著高于泡菜P1,均匀度指数(E)无显著差异。

PCR-DGGE分析啤酒废水生物处理工艺的微生物区系

应用基于16S rDNA的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对啤酒废水'水解酸化+SBR'工艺的微生物多样性进行研究.分别取水解酸化池与SBR池中不同深度以及不同处理时段的活性污泥,提取样品总DNA,通过PCR扩增、变性梯度凝胶电泳,将16SrDNA(V3区)的PCR扩增片段割胶克隆测序确定样品中的微生物群落,与筛选出的高效菌株进行对比分析.结果表明,水解酸化池中的微生物群落随深度的改变,在结构组成和种群数量上均有较大差异,2m深处微生物群落相对丰富,优势条带突出;SBR池不同深度微生物种群结构一致,沉淀期、进水期和曝气期不同处理时段的微生物种类一致,但优势菌群不同;所测序列y2、23、25、31、h5和15号分别与菌株uncultured Thermotogales sp.、Comamonas sp.WTOTU1、Agrobacterium tumefaciens、Bacillus subtilis、Bdellovibrio bacteriovorus、Comamonas testosteroni有高度同源性,活性污泥样品中的优势条带与高效菌株的序列不同,表明筛选出的高效菌并非为实际处理过程中的优势菌.

基于PCR-DGGE技术分析生物絮团的细菌群落结构

在草鱼养殖过程中添加碳源(葡萄糖)维持水体C∶N为20∶1以培养生物絮团,通过对生物絮团细菌群落构成进行种类鉴定来评价生物絮团中功能微生物的组成。采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术分析生物絮团形成第5、10和15天的细菌群落结构。DGGE指纹图谱结果分析表明:第5天和第10天的相似性最高,达67.4%;第5天和第15天相似性系数最低仅为40.5%。第10天时微生物多样性最高,第15天时多样性最低。对DGGE指纹图谱特征条带进行回收、克隆测序,结果表明,生物絮团培养过程主要微生物类群隶属于以下6个纲:α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(Actinobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、拟杆菌纲(Bacteroidetes),其中α-、β-及γ-变形菌占据主要位置。α-proteobacteria为3个阶段的共有优势菌,第5天时特异菌包括食酸菌属(Acidovorax)、气单胞菌属(Aeromonas)、土壤杆菌属(Agrobacterium),第10天和15天分别为芽孢杆菌属(Bacillus)与红球菌属(Rhodococcus)。研究首次发现,生物絮团应用于淡水养殖系统时细菌的组成和多样性都极其丰富,通过结合分析这些微生物的功能特点,为生物絮团技术在实际养殖生产中的进一步应用奠定基础。

摄食不同饵料草鱼肠道菌群PCR-DGGE指纹图谱构建及分子鉴定

采用免培养的16S rDNA梯度凝胶电泳技术(DGGE)对摄食不同饵料(非膨化饲料组、膨化饲料组和蚕豆组)的草鱼肠道内容物细菌分析建立指纹图谱,并对主要优势条带进行了切胶克隆和测序。PCR-DGGE指纹图谱初步分析发现,非膨化饲料组、膨化饲料组和蚕豆组分别产生了19条、16条和15条可以鉴别的条带,且均有2-3条优势菌条带;非膨化饲料组样品和蚕豆组样品的DGGE指纹图谱的相似性系数为53.6%,非膨化饲料组菌群和膨化饲料组的相似性为39.4%。对PCR-DGGE指纹图谱主要条带进一步回收、克隆和测序,结果共得到25条序列,将所得到的序列在NCBI数据库中同源性分析,发现草鱼肠道内容物细菌群落主要为弧菌科、肠杆菌科和气单胞菌属细菌,其中包括14条不可培养细菌。

PCR-DGGE的原理及在动物肠道菌群分析中的应用

肠道菌群是机体常在菌群的重要组成部分,机体的健康和疾病的发生和发展与其多样性及种群的变化有着密切关系。因此,对肠道菌群进行研究具有重要意义。变性梯度凝胶电泳(DGGE)主要是基于突变型和野生型核酸序列的不同而导致其变性浓度的差异,利用变性梯度胶进行分离。它是一种分析微生物群落的有效工具,可以用于研究肠道菌群结构多样性和种群结构的变化。作者对PCR-DGGE的原理、优缺点及在动物肠道菌群分析中的应用和前景作一简要综述。

应用PCR-DGGE技术比较绵羊瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃菌群的多样性

本研究采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术结合DGGE图谱条带的克隆和测序比较了绵羊瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃菌群的多样性,同时对菌群进行了聚类分析和主成分分析。结果表明:绵羊瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃内容物DGGE图谱的平均条带数分别为18、13、16和15条;瘤胃和瓣胃内菌群的多样性指数、均匀度和丰富度均较高,分别为2.83、0.79、17.00和2.82、0.79、16.80,而网胃和皱胃内容物较低,分别为2.52、0.70、12.60和2.73、0.76、15.40;聚类分析结果显示不同胃的内容物菌群具有一定差异,但不同动物个体相同胃的内容物相似性系数均高于0.63;PCR-DGGE图谱中测序的条带大多数归为拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes)细菌、拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌、未培养瘤胃细菌(uncultured rumen bacterium)、未培养细菌(uncultured bacterium)和韦荣球菌科(Veillonellaceae)细菌,特异性细菌为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)细菌和瘤胃球菌属(Ruminococcaceae)细菌。结果提示,绵羊4个胃中均含有种类丰富和数量巨大的细菌,且随着消化道部位由前往后的顺序,菌群的多样性呈现先高后降低再升高的趋势。

PCR-DGGE法研究Sludge bio-membrane(SB)系统中反硝化聚磷菌的变化

采用SB同步脱氮除磷系统富集反硝化聚磷菌,利用平板分离法和PCR-DGGE技术,进行微生物种群的跟踪。研究结果表明:通过平板法分离到的微生物主要为棒状杆菌属、不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、莫拉氏菌属、葡萄球菌属、副球菌属共7种,富集后细菌主要为不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、副球菌属4种,富集后系统内细菌种类减少,与采用Sequencing Batch Reactor(SBR)池富集的反硝化聚磷菌不同。采用PCR-DGGE法发现富集前以黄杆菌属、产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属、赤细菌属为主,富集后以产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属为主,副球菌属是唯一通过2种办法获得确认的反硝化聚磷菌株。采用PCR-DGGE和16S rDNA克隆文库方法研究的同步反硝化聚磷菌都以变形门占优势。

用PCR-DGGE研究菌肥对西藏青稞土壤微生物群落多样性的影响

为探讨微生物菌肥对西藏青稞土壤根际微生态的影响,利用传统纯培养与PCR-DGGE(聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳)技术相结合的方法,研究了谷特微生物菌肥不同施用方式和施肥浓度对西藏青稞根区土壤微生物量和细菌群落结构的影响.结果表明,与对照相比,施肥处理显著降低了土壤真菌数量(p<0.05),土壤放线菌数量和微生物量氮含量显著上升(p<0.05).DGGE分析表明,菌肥处理土壤与未施菌肥土壤的细菌群落结构存在明显差异,土壤微生物区系结构发生了改变;DGGE所反映的土壤细菌多样性可以用来判断菌肥发挥作用的程度,合理指导菌肥的施用.本研究中,菌肥的施入促进了土著细菌Acidobacteria、Actinobacteria和Bacillus的生长,抑制了土壤中Blastomonas、Uncultured Rhizobium和Cyanobacterium的生长.两种施肥方式,根施对青稞根区土壤中细菌、真菌和放线菌数量的影响较叶面喷施大,根施对土壤微生物区系的改变较叶面喷施高,根施最佳菌肥施用量为20.0mL/hm2,叶面喷施最佳菌肥施用量为26.7mL/hm2.本研究为准确预测和评价微生物菌肥的施用效果提供了技术参考.

浒苔腐烂过程中水体细菌群落结构变化的PCR-DGGE分析

通过生态模拟实验,利用分子生态学技术,对浒苔(Enteromorpha prolifera)腐烂过程中水体细菌群落结构的变化进行了研究。将3.0 kg完全死亡的浒苔置于容积为500 L的实验容器中,定期取水样,进行化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、好氧性异养菌数量测定及细菌种群结构的分析。实验结果表明,随着浒苔腐烂程度的增加,水中的DO呈逐渐减少趋势,COD和好氧性异养菌数量均呈先增加后减少的变化趋势;水体细菌主要由拟杆菌门黄杆菌纲和变形菌门α-、γ-、ε-变形菌纲的细菌组成,其优势菌群在浒苔腐烂不同时期有较大程度的改变,初期黄杆菌纲细菌为主要优势细菌,后期则以α-、γ-、ε-变形菌纲细菌为主要优势细菌。本研究结果为研究浒苔爆发对海洋环境的影响提供了理论依据。