食品用乳酸杆菌和双歧杆菌泛基因组多态性及菌株间功能基因差异分析

益生菌是一类有益于人体健康的微生物,主要包括细菌和真菌.益生菌的鉴定一直是学界亟需解决的技术问题,传统的分类学方法只能做种属水平的鉴定,而基于基因组学分析可鉴定到种或株水平.本研究对公共数据库中记载的我国《可用于食品的菌种名单》中的16种乳酸杆菌和5种双歧杆菌的基因组数据进行了全基因组比对分析,并应用核心基因平均核苷酸相似性(core genes average nucleotide identity,cANI)进行了物种的重新分类和鉴定方法探索.结果显示,乳酸杆菌和双歧杆菌的cANI值具有种属特异性,其中乳酸杆菌的cANI值在93.6%~99.6%之间,双歧杆菌的c ANI值在94.9%~98.1%之间,同时发现25株乳酸杆菌和1株两歧双歧杆菌有分类学错误.对247株乳酸杆菌和113株双歧杆菌基因组完成图的比对分析结果显示,乳酸杆菌和双歧杆菌菌株间的差异基因数目最多可达436个,菌株间的cANI相似值最小可达1个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP).针对乳酸杆菌和双歧杆菌的毒力基因和耐药基因分析显示,在目前用于食品生产的菌株中均未发现毒力相关基因,同时发现有20%以上的菌株携带不同种类的耐药基因.结论:乳酸杆菌和双歧杆菌不同种的cANI值差异较大,有种属特异性,可用于益生菌的种属鉴定;同一物种不同菌株间的基因和SNP数目差异可用于菌株鉴定.

中药络石藤及其习用品的DNA条形码鉴定

目的:本研究应用ITS2序列鉴定区分络石藤及其习用品广东络石藤、地瓜藤、薜荔藤和扶芳藤。方法:提取以上5种中药基原植物基因组DNA,扩增不同样品的ITS2序列。采用隐马尔科夫模型HMMer进行序列注释,Clustal W法进行序列比对,K2P模型计算种内和种间遗传距离分析,邻接法和最大似然法构建进化树。结果:5个物种的ITS2序列长度各不相同,在220-243 bp之间。遗传距离分析显示,5个物种的最大种内遗传距离为0.038,最小种间遗传距离为0.113,最大种内遗传距离大于最小种间遗传距离。同时5个物种可以在进化树上区分开来。结论:ITS2序列可以用于中药络石藤及其习用品的分子鉴定,为准确区分该类药材提供新的技术手段。

应用ITS2条形码鉴定岭南药材余甘子及其混淆中药品种

目的:本研究应用ITS2序列作为DNA条形码,建立余甘子及其混淆品分子鉴定方法。方法:收集8种共17份余甘子及其混淆品植物样本,提取基因组DNA,扩增ITS2基因并双向测序。所得序列采用Codon Code Aligner进行拼接,同时,从Gen Bank数据库中获3条相关ITS2序列用于比较分析。利用MEGA 6.06软件分析其种内及种间遗传距离,并构建系统进化树。结果:余甘子ITS2序列长度为208 bp,与其他各物种种间变异位点较多,遗传距离较大,为0.174-0.823。聚类树结果显示,余甘子基原植物独聚一支,与其他混淆品能够容易区分。结论:本研究采用ITS2序列能够有效鉴别余甘子及其混淆品基原植物,可为保证临床用药真实安全提供技术支撑。