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。

四种不同食性鱼类肠道微生物群落组成及多样性比较分析

本研究旨在探讨食性对鱼类肠道菌群组成和多样性的影响,并预测特定菌群对不同营养素的潜在功能。实验采用高通量16S rRNA基因测序技术,提取获得滇池高背鲫(Carassius auratus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳜鱼(Siniperca chuatsi)、昆明裂腹鱼(Shizothorax grahami) 4种不同食性鱼类的肠道内容物,12个样品的16S rRNA,构建文库并测序,分析这4种鱼类肠道微生物的菌落组成和多样性。结果显示,鱼类肠道菌群多样性受到食性的显著影响(P<0.05),综合表现为杂食性(滇池高倍鲫)>草食性(草鱼)>滤食性(昆明裂腹鱼)>肉食性(鳜鱼)。4种鱼类具有一些相同的优势菌群:变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。然而,优势菌群在属水平上存在一定差异,如不动杆菌属(Acinetobacter)为鳜鱼的优势菌群,拟杆菌属(Bacteroides)为草鱼的优势菌群等。功能预测发现,鳜鱼肠道中以革兰氏阴性菌为主;草鱼抗病潜力略高于其他3种鱼类;约氏不动杆菌(A._johnsonii)、鲁氏不动杆菌(A. lwoffii)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)可能有助于宿主对蛋白质的消化,而拟杆菌属中的某些菌群可能有助于宿主消化纤维素。综上所述,食性是影响鱼类肠道菌群组成和多样性差异化的主要因素之一,分析食性与肠道优势菌群之间的关联,探讨特异菌群的功能,可为研究鱼类营养代谢的微生物效应奠定理论基础。

老化石油污染土壤微生物群落多样性特征

利用MiSeq高通量测序技术分析了延长某页岩气井田场地老化石油污染土壤的微生物群落多样性,采用冗余分析探究了微生物群落结构与土壤环境因子的关系。结果表明,石油污染可改变土壤微生物群落结构及多样性,石油污染土壤微生物的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria);鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、Saccharibacteria_genera_incertae_sedis、芽孢杆菌属(Bacillus)、节杆菌属(Arthrobacter)、交替红色杆菌属(Altererythrobacter)和诺卡氏菌属(Nocardioides)等7种菌属具有石油烃类污染物降解功能,分枝杆菌属和短波单胞杆菌属(Brevundimonas)具有重金属降解功能;影响微生物群落多样性的环境主控因子为pH值、石油烃含量和重金属含量,石油烃的摄入会导致土壤中重金属含量升高。

分子生物学在石油微生物多样性研究中的应用

该文较系统地概述了目前以16S rRNA为基础的核酸探针检测技术、利用引物的PCR技术、DNA序列分析技术和电泳分离及显示技术在油藏微生物群落多样性和石油环境污染研究中的研究进展,并探讨了未来分子生物学技术在石油微生物研究中的发展方向。

基于PacBio 16S rRNA基因全长测序调查某校园水体微生物群落结构及多样性研究

水体是校园环境的重要部分,了解水体特征对于校园水体治理和完善校园生态环境研究具有重要意义。采用PacBio 16S rRNA基因全长测序技术,对某校园水体微生物群落的结构及多样性进行分析。结果显示各处校园水体的群落丰度与多样性呈现出差异,源湖、南一楼西湖和东湖的微生物群落丰度和多样性要高于东九湖、醉晚亭西湖和东湖。具体表现为水体的菌门和菌属的组成与丰度有所不同,呈现出复杂的变化情况。Beta多样性分析结果显示空间距离小的水体的微生物组成更为相似。水体微生物群落多样性受到NH_(3)-N、TP、DO等多种环境因子的共同作用。

施氮水平对花生根际土壤微生物群落结构和多样性的影响

本试验通过16S rRNA基因测序技术,研究零氮(0 kg/hm^(2))、低氮(75 kg/hm^(2))、中氮(150 kg/hm^(2))和高氮(225 kg/hm^(2))4个氮肥梯度对花生根际土壤微生物群落组成和结构的影响。结果表明,施氮可以提高花生根际土壤微生物群落的丰富度和多样性,不同氮肥处理中以中氮处理的Chao 1指数和Shannon指数最高。施氮处理下的OTUs个数均多于不施氮,且随着氮肥施入量的增加呈先升高后降低的趋势,中氮处理较零氮、低氮和高氮分别高11.21%、4.90%和7.01%。不施氮和在一定施氮范围内,土壤微生物群落稳定,但是高氮会导致土壤微生物群落不稳定。16S rRNA功能预测分析显示,施氮处理下的细胞运动等功能基因的丰度相对升高,对花生根际土壤微生物群落的功能丰度谱产生一定的影响。本研究明确了施氮对花生根际土壤微生物群落结构和多样性的影响,为深入研究不同施肥措施对花生根际微生态的影响提供了借鉴。

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。

生物可渗透性反应墙修复石油烃污染地下水的效果及微生物多样性研究

采用可渗透性反应墙(PRB)协同微生物作用对石油烃污染地下水进行室内模拟修复。研究结果表明,生物PRB对石油烃污染地下水具有较好的处理效果。反应器运行200d后,生物PRB前端介质总石油烃(TPH)含量高,15个取样点的TPH质量浓度为0.74～5.42mg/L,后端介质TPH含量较低且分布较均匀,10个取样点中TPH均低于0.29mg/L,生物PRB出水中未检出TPH。采用聚合酶链式反应(PCR)—变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对生物PRB内的微生物群落结构进行分析,结果显示,生物PRB中微生物群落结构的相似性随着横向距离的增大而降低,其中B2与B5取样点微生物相似度最高,达83.1%。在生物PRB前端TPH浓度高的部位,微生物群落较为稳定,多样性较低,而后端TPH浓度低的部位,微生物群落不稳定,多样性较高。

石油污染土壤微生物多样性的研究技术及进展

石油污染土壤是世界范围内普遍存在的环境问题,微生物作为土壤中最重要的生物类群,若受到石油污染的影响,其群落结构会发生相应的改变,研究土壤微生物多样性,对于土壤石油污染的生物修复以及评价石油污染对土壤生态系统的影响具有重要意义。根据石油污染对土壤微生物多样性的研究进展,系统地综述了目前常用的土壤微生物多样性的研究技术及其在石油污染研究中的应用,并对该研究领域进行了展望。

新疆石油污染土壤苯并(a)芘降解微生物多样性研究

为研究新疆石油开采区污染土壤中苯并(a)芘降解微生物的群落结构特点,采集克拉玛依石油开采区受污染程度不同的土壤样品,以苯并(a)芘为唯一碳源、氮源的无机盐培养基五代富集培养,采用PCR-DGGE技术对第五代富集培养物的微生物群落结构开展研究,根据DGGE指纹图谱分析它们的遗传多样性。研究显示:三个不同污染样品微生物多样性指数(H)丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同,重度污染土样降解苯并(a)芘的微生物类群最为丰富,其次是中度污染土样,最少的是轻度污染土样;并且三个样品微生物类群种类差异较大,菌落相似性低。对DGGE的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。研究表明新疆石油开采区污染程度不同土壤中降解苯并(a)芘的微生物群落结构不同,提示污染严重的环境里可能蕴藏着高效降解苯并(a)芘的微生物资源。

AVMCD:基于16S rRNA测序的微生物群落多样性分析与可视化平台

传统的技术手段已逐渐难以适应现代生物技术的发展,随着以16S rRNA为代表的第二代高通量测序技术飞速发展,微生物群落多样性研究已进入分子时代,但要分析庞大的测序数据并从中找寻存在的关联还是给生物学家带来诸多现实困难.为帮助研究者更快更好地掌握微生物群落多样性的信息,开发了AVMCD(analysis and visualization of microbial community datasets)生物信息平台,提供基于16S rRNA测序的专业在线分析及可视化服务.AVMCD坚持友好快捷的交互方式,注册用户只需上传待分析的数据,根据提示简单设置参数,即可由平台自动展开专业的序列分析,并将结果以丰富的可视化形式呈现给用户.

基于16S rRNA全长高通量测序分析桶子鸡中细菌多样性

[目的]研究不同加工过程桶子鸡所携带的微生物多样性及菌落组成。[方法]采用PacBio三代全长高通量测序技术,对桶子鸡样本所携带细菌的16S rRNA的V1-V9区进行测序后进行统计分析。[结果]共获得67287条有效序列,2300个OTU数目,不同加工环节的桶子鸡中细菌群落存在差异。在门水平上,共获得15个细菌门,优势菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、疣微菌门(Verrucomicrobia);在属水平上,共获得250个细菌属,优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、环丝菌属(Brochothrix)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、Janthinobacterium、黄杆菌属(Flavobacterium)、希万氏菌属(Shewanella)、Kaistella、冷杆菌属(Psychrobacter);在种水平上,共获得621个细菌种,优势菌种为Sediminibacterium magnilacihabitans、慢生根瘤菌sp011516665、Bradyrhizobium sp011516665、Pseudomonas fragi、干酪巨球菌(Macrococcus caseolyticus)、希瓦氏菌(Shewanella baltica)等。[结论]同一加工环境中获得的老汤复煮桶子鸡、放置12 h桶子鸡和老汤3个样本中携带的优势菌群组成存在一定相似性,但相对丰度存在一定差异。生鲜鸡及另一加工场所制作的刚出锅桶子鸡的优势菌组成与其他样本有很大差异。

黄河三角洲石油污染土壤中微生物多样性与耐盐性初探

采用微生物多样性分析的传统方法,包括平板培养法、电镜方法和染色法等,对取自黄河三角洲石油污染的9个盐碱地土壤样品中的微生物群落进行了初步分析.实验结果表明,该地区石油污染的盐碱土中有丰富的细菌、真菌和放线菌资源,通过进一步的生理生化实验分析,大部分微生物表现出较强的耐盐性.该实验研究丰富了耐盐微生物资源,并为进一步分离耐盐解烃微生物提供了基础.

基于16S rRNA高通量测序技术分析安格斯牛瘤胃微生物多样性和功能预测的研究

本研究旨在系统探索和分析安格斯牛瘤胃微生物多样性及其基因功能。选用体重550 kg左右的安格斯牛6头分成2组,利用基于16S rRNA高通量测序技术检测牛瘤胃液样本进行组学分析。结果表明,2组样本通过Illumina Miseq测序平台共获得86298条高质量优质序列,聚类为346个操作分类单元(OUT),经分类学鉴定分属13个门,21个纲,24个目,40个科,123个属。拟杆菌门(Bacteroidetes)43.16%和厚壁菌门(Firmicutes)36.29%为优势菌群。基于属的组成,依次为普雷沃氏菌属_7(Prevotella_7)29.28%、琥珀酸弧菌科_UCG-001(Succinivibrionaceae_UCG-001)11.30%、琥珀酸菌属(Succiniclasticum)11.10%、普雷沃氏菌属_1(Prevotella_1)6.65%、瘤胃球菌属_1(Ruminococcus_1)5.17%、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)2.75%等。16S功能预测和COG、KEGG代谢通路数据库对比发现,功能集中在氨基酸运输和代谢、碳水化合物转运及代谢的相关基因上,可能含有丰富的蛋白分解、转运及代谢酶相关基因和大量的纤维素以及木质素降解酶基因。经碳水化合物活性酶(CAZymes)注释和KEGG代谢酶数据库比对显示,预测的功能基因糖苷水解酶和糖基转移酶所占比例较高;产乙酸和丁酸相关酶基因丰度较高。安格斯牛瘤胃内含有丰富的蛋白质分解、木质纤维素降解和挥发性脂肪酸生成菌群及酶系,为展示瘤胃微生物多样性,发现和筛选新的功能酶基因提供参考。

石油污染胁迫下植株根区土壤微生物多样性分析

【目的】研究在不同石油污染胁迫水平下,适合陕西延安气候与土壤条件的4种耐性植株根区土壤微生物多样性的变化。【方法】采用室外盆栽模拟法,在含0,5,10,15和20g/kg石油的土壤中栽植油松、沙棘、刺槐、紫穗槐4种植株,待苗木生长6个月后采集其根区周围土壤,采用微生物平板培养法、酸碱滴定法及Biolog微平板法,从微生物区系、呼吸强度及功能多样性角度,对不同石油污染胁迫水平下植株根区土壤的微生物多样性进行分析。【结果】栽植4种植株均能促进根区土壤微生物的生长,增加根区土壤微生物多样性;在高水平石油污染胁迫下,4种植株对根区土壤微生物的多样性具有保护作用,其中刺槐植株表现最为明显;5~10g/kg石油污染胁迫水平能刺激植株根区土壤微生物的生长,促进植株根区土壤微生物对碳源的利用;15~20g/kg石油污染胁迫水平对部分土壤微生物具有毒害作用,对根区土壤微生物的碳源利用有抑制作用,其中20g/kg石油污染胁迫水平的毒害及抑制作用最强。主成分分析结果显示,第1主成分将10g/kg石油污染胁迫水平与0,20g/kg石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性明显区分开来,第2主成分将0g/kg石油污染胁迫水平与其他石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性区分开来,其中影响第1主成分的碳源主要为多聚物类和氨基酸类,影响第2主成分的碳源主要为碳水化合物类。【结论】4种植株均能有效提高石油污染胁迫下根区土壤微生物的多样性;5~10g/kg石油污染胁迫水平能提高土壤微生物多样性;15~20g/kg石油污染胁迫水平降低了土壤微生物多样性,对微生物生长具有毒害作用。

16S rRNA测序技术在饮用水全流程微生物多样性研究的应用

饮用水中微生物与人类健康息息相关。16S rRNA基因序列具有的普遍性及保守性,被越来越多地应用于饮用水水质全流程微生物多样性及群落结构研究。文中简要介绍了16S rRNA基因测序技术的发展历程,并基于16S rRNA基因测序技术在饮用水中的研究成果,探讨了全流程水环境条件与水中微生物多样性的相互关系。结果表明,水源水质、水处理工艺、供水管网条件均导致末梢水中的生物多样性差异,其中,水源水质与末梢水微生物种群结构密切相关,水处理工艺和供水管网特性对末梢水中微生物种群丰度影响较大。研究结果为高品质饮用水生物安全保障提供了新思路。

16S rRNA测序技术在动物呼吸道微生物多样性研究的进展

畜禽呼吸系统疾病发病率和病死率较高,临床诊断难度大,给养殖业带来巨大经济损失。微生物群组在呼吸道疾病发生和发展中起重要作用,环境因子、抗生素、肠道微生物等因素均可导致动物呼吸道微生物多样性发生改变。16S rRNA基因测序技术有灵敏度高和特异度强、高通量、低成本、耗时短等优点,是微生物群组研究的常用方法。论文介绍了16S rRNA基因测序技术及其在研究动物呼吸道微生物群落受空间、环境因素、抗生素、肠道微生物影响中的应用,探讨了动物呼吸道中微生物多样性的变化,以期为呼吸道疫病防控研究提供参考。

PCR-DGGE技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用

变性梯度凝胶电泳技术 ( DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用。研究采用化学裂解法直接提取出不同农田土壤微生物基因组 DNA,并以此基因组 DNA为模板 ,选择特异性引物 F357GC和 R518对 1 6Sr RNA基因的 V3区进行扩增 ,长约 2 30 bp的 PCR产物经变性梯度凝胶电泳 ( DGGE)进行分离后 ,得到不同数目且分离效果较好的电泳条带。结果说明 ,DGGE能够对土壤样品中的不同微生物的 1 6Sr RNA基因的 V3区的 DNA扩增片断进行分离 ,为这些 DNA片断的定性和鉴定提供了条件。与传统的平板培养方法相比 ,变性梯度凝胶电泳 ( DGGE)技术能够更精确的反映出土壤微生物多样性 ,它是一种有效的微生物多样性研究技术。

人体肠道微生物多样性和功能研究进展

人体肠道中庞大而复杂的微生物群落对人体自身代谢表型有深远的影响。肠道微生物群落在亚种或菌株水平上表现出极大的多样性。利用微生物分子生态学、元基因组学和代谢组学研究方法,发现肠道微生物与宿主表现出共进化的特点,肠道微生物群落及其基因组为宿主提供了互补的遗传和代谢功能,表现出互惠共生关系。但是,肠道微生物群落中影响宿主代谢表型的关键功能菌鉴定及其作用模式问题仍然悬而未决,综合运用多种高通量研究方法和多维数据分析方法可能成为解决这个问题的突破口。

PCR-DGGE技术解析生物制氢反应器微生物多样性

为了揭示发酵法生物制氢反应器厌氧活性污泥的微生物种群多样性 ,从运行不同时期取厌氧活性污泥 ,通过细胞裂解直接提取活性污泥的基因组DNA .以细菌 16SrRNA基因通用引物F338GC/R5 34进行V3高变异区域PCR扩增 ,长约 2 0 0bp的PCR产物经变性梯度凝胶电泳 (DGGE)分离后 ,获得微生物群落的特征DNA指纹图谱 .研究表明 ,不同时期的厌氧活性污泥中存在共同种属和各自的特异种属 ,群落结构和优势种群数量具有时序动态性 ,微生物多样性呈现出协同变化的特征 .微生物多样性由强化到减弱 ,群落结构之间的相似性逐渐升高 ,演替速度由快速到缓慢 .优势种群经历了动态演替过程 ,最终形成特定种群构成的顶级群落 .