基于高通量测序的不同养殖系统下凡纳滨对虾肠道和水体中微生物的多样性

【目的】研究不同养殖系统对凡纳滨对虾肠道及水体微生物多样性的影响。【方法】以循环养殖系统和非养殖系统下凡纳滨对虾养殖水体及其肠道为研究对象,在养殖30d后采集样品,采用Illumina MiSeq高通量测序样品细菌16SrRNA基因V3+V4区,通过RDP11.3、Greengenes13.8、NCBI 16S Microbial和Customized batabase等数据库进行分析,阐述循环养殖系统的意义和微生物在其中的作用。【结果】养殖期间,不同养殖系统凡纳滨对虾均正常存活。将原始序列优化后对Clean序列进行分析,非循环系统下水体优质序列百分比约81%,肠道中约89%;循环系统下水体优质序列百分比为92%,肠道中为94%。两种养殖系统下水体和肠道细菌在纲水平占绝对优势的是变形菌纲,但各菌群丰度不同;不同的Alpha指数显示出物种间的差异性;通过系统发育树可以看出,不同养殖系统改变了凡纳滨对虾生境中的物种及发育关系,间接阐述微生物在养殖生境中的作用和意义。【结论】通过高通量测序揭示不同养殖系统中微生物菌群的差异以及多样性,对于凡纳滨对虾实际养殖具有指导作用,对阐述养殖过程中微生物和相关疾病的关系具有重要意义。     

感染组学在探索新的抗微生物药物中的应用

在现代医学界,研制新的抗感染药物是一个急迫的任务。由于生物基因组测序的成功,以及各种高通量技术和计算机工具的发展,可以对微生物病原体及其宿主之间的相互作用进行综合性的总体研究,这就构成了感染组学的研究内容。感染组的特征反映出病原体和宿主之间的相互作用,为探索新的抗微生物药物提供了有价值的资料。着重阐述了感染组学及其在探索抗微生物药物中的应用。     

不同浓度砷酸盐胁迫对蜈蚣草根际微生物群落功能多样性特征的影响

蜈蚣草是世界上第一种被发现的砷超富集植物,其根际微生物对土壤砷的转化及蜈蚣草砷的吸收具有重要影响.采用qPCR和Biolog-Eco微平板法对砷胁迫下蜈蚣草根际微生物群落功能多样性特征的差异进行了研究.首先对蜈蚣草根际微生物的16SrRNA基因丰度进行定量分析;其次,利用Biolog-Eco微平板法分析微生物对31种碳源的平均利用率;同时,通过主成分分析、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数等探讨了微生物对不同类型碳源利用的差异和砷胁迫对微生物多样性的影响.结果表明,砷胁迫不仅降低16SrRNA基因丰度、减少微生物数量,还会显著影响微生物对碳源的利用效率.其中,微生物对碳水化合物类、氨基酸类和胺类碳源的利用受砷胁迫的影响最显著.此外,砷胁迫会诱导抗砷微生物成为优势群落,结构趋于单一.由于长期暴露可增加蜈蚣草根际微生物的数量,后期研究可深入探讨蜈蚣草根系分泌物中特异碳源物质在强化微生物-蜈蚣草修复砷污染土壤过程中的作用.     

分子生物学在微生物生态学中的应用

分子生物学方法正被广泛地用于微生物生态学研究。本文主要介绍了16SrRNA基因序列分析、变性梯度凝胶电泳与温度梯度电泳技术、限制性片断长度多态性技术、单链构象多态性分析、随机引物扩增多态性DNA等技术在微生物生态学中的应用。     

无菌动物在宿主肠道菌群研究中的应用

肠道菌群是一个巨大而复杂的微生态系统,也是维持机体动态平衡的关键因素,目前已逐渐成为疾病预防、诊断、治疗的新靶点。无菌动物作为一种理想的动物模型,通过接种特定的单一或多种微生物,对研究宿主与微生物之间以及微生物之间的相互作用具有重要意义。本文综述了几种常用的无菌动物作为实验模型所具有的各自的特点及相应的研究应用,分析无菌动物作为模式动物在肠道菌群研究中的应用价值。     

水生动物肠道微生物研究进展

动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落,肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比,水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展,阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景.     

应用PCR-DGGE研究饮用水中微生物的多样性

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.应用冻融法直接提取不同饮用水水样微生物基因组DNA,选择细菌通用性引物EUBf933GC和EUBr1387,对包括细菌V6、7及8区的16SrRNA基因进行扩增,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.结果表明,DGGE能够对饮用水样品中的不同微生物的16S rRNA基因的DNA扩增片段进行分离,为进一步对这些DNA片段回收和测序奠定了基础.不同取样点饮用水样品中虽然存在特异菌,但各取样点水样中的优势菌相同.从南北方两个城市水样微生物组成来看,优势菌群基本一致,但南方某市的饮用水微生物学相关指标的测定结果明显好于北方某市,优势菌的数量和微生物种类明显少于北方某市.     

石油微生物16SrRNA基因PCR扩增研究

掌握石油微生物的16SrRNA基因保守区的扩增方法是先进分子水平鉴定微生物种类一种有效的实验方法。通过研究利用分子生物技术提高对石油微生物的了解,进行未来对石油的开采,摸索出石油微生物的DNA提取方法,16SrRNA基因的PCR扩增反应条件的研究进而初步鉴定菌种类型。本文是以大庆采油三厂分离纯化的石油微生物为实验材料,摸索合适的石油微生物基因组DNA的提取方法及合适的PCR扩增条件和反应体系,在本实验室后续开展石油微生物在分子水平方面的实践指导中有重要意义。     

产灵菌红素菌株的分离鉴定

以从糖化车间中采集的样品为试验材料,分离得到一种菌株,该菌株可产一种红色素,红色素经过红外光谱分析证明为灵菌红素.对菌株形态和菌落特征、生理生化特性、全细胞脂肪酸组分进行研究,并通过测定其16SrRNA基因序列的方法来鉴定此菌株.结果表明:16SrRNA基因序列与粘质沙雷氏菌种的亲缘关系最接近,16SrRNA基因测序BLAST结果表明此菌株为粘质沙雷氏菌Serratia marcescens.     

济南市护城河代表性区段底泥中细菌菌群分析

对济南市护城河(解放阁)水质及底泥沉积物中细菌菌群进行检测分析。水质理化指标的检测按照国家标准进行;用平板计数法检测河底淤泥中的细菌数量;用MPN法检测肠道菌群及硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌的数量;用16S r DNA部分测序技术对可培养细菌进行分类分析;用高通量测序技术(V4区)对细菌菌群的多样性进行分析。水质理化指标的检测结果表明:护城河水质整体良好。基于微生物培养技术的细菌菌群分析结果表明:底泥中存在较低数量的大肠菌群,硝化细菌和亚硝化细菌数量接近,反硝化细菌数量较高。可培养细菌中还存在多种水生细菌和其它土壤细菌,其中芽孢菌是最常见的分离菌。高通量分析结果表明:护城河底泥中的细菌具很高的多样性,如在属的分类水平上有548个单元,在科的分类水平上有392个单元。研究结果表明:高通量测序技术能提供在不同分类水平上菌群多样性的全貌,信息丰富,但难以提供细菌类群的详细信息,如不能得到种的信息,也不能得到大部分属的信息(因为大部分属至今还没有被正式命名)。而传统的培养方法可以简便地分析特定菌群的数量,还能给出像大肠菌群数量、硝化细菌数量、病原菌的种类及数量等重要信息。因此,高通量测序技术和传统细菌培养方法相结合可弥补各自的局限性,为环境样本中微生物多样性分析提供更加全面和详尽的信息。     

正常顺产婴儿出生6月内肠道菌群的发育特征

目的:探讨正常妊娠顺产婴儿胎粪菌群特点及出生6个月内婴儿肠道菌群发育的生理特点.方法:收集符合纳入标准的婴儿出生后第1次胎粪,第3天、14天及6个月的粪便标本12例,基于16SrRNA测序技术分析肠道菌群的多样性、物种差异.结果:(1)正常新生儿出生后第1次胎粪含丰富菌群,出生后第3天肠道菌群的α多样性在4个时期中最低...     

基于groEL基因序列鉴定丹毒丝菌属菌种

对4株红斑丹毒丝菌的16SrRNA基因和groEL基因进行测序及系统发育分析,探讨groEL基因序列分析法在丹毒丝菌属菌种分类鉴定中的应用.测序结果表明,4株红斑丹毒丝菌groEL基因长度为1 614bp,编码由537个氨基酸残基组成热休克蛋白HPS60,与红斑丹毒丝菌ATCC19414株和扁桃体丹毒丝菌ATCC43339株groEL基因的同源性分别为99%和86%,而16SrRNA基因长度为1 351bp,与红斑丹毒丝菌ATCC19414株和扁桃体丹毒丝菌ATCC43339株的同源性均为99%.系统发育分析结果表明,groEL基因比经典的16SrRNA基因序列分析分辨率高,可适用于红斑丹毒丝菌和扁桃体丹毒丝菌的分类鉴定.     

微生物多样性研究技术进展

微生物资源丰富,开发潜力巨大,是生命科学发展的主要动力之一.本文介绍了几种常用的研究微生物多样性的分子生物学技术,主要包括:16S rDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等,并对微生物多样性研究技术的未来发展进行了展望.     

不同养殖环境下罗非鱼肠道微生物的比较分析

为了比较不同养殖环境下罗非鱼肠道菌群结构和相对丰度变化规律,选取稻田和池塘两种养殖环境下的罗非鱼为研究对象,定期测定实验期间的水质指标(溶氧、水温、pH值和氨氮),取养殖202d的罗非鱼,通过16SrRNA高通量测序检测其肠道微生物,并分析不同养殖环境下罗非鱼肠道菌群的变化规律。实验结果表明,养殖水质参数均在正常范围内,但不同养殖环境的水质参数存在差异,可能会导致罗非鱼肠道微生物的结构组成和多样性发生变化。在两种不同养殖环境下,梭杆菌门(Fusobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)3个菌群相对丰度均较高。蓝菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)物种丰富度存在显著性差异,其中蓝菌门在稻田组的罗非鱼肠道菌群中所占比例高于池塘组,而拟杆菌门和放线菌门在池塘组的罗非鱼肠道菌群中所占比例高于稻田组;在属水平下,Cetobacterium,Paeniclostrdium和Romboutsia等菌属在稻田组罗非鱼肠道菌群相对丰度较高,池塘组罗非鱼肠道菌群相对丰度较高的菌属为Cetobacterium,Enterovibrio和Plesiomonas等。不同养殖环境下,罗非鱼肠道微生物菌群分布及丰度有显著差异,该变化可为罗非鱼肠道微生物的研究提供基础数据。     

野生树鼩可培养细菌和真菌携带情况的调查

目的对树鼩携带的可培养微生物群系进行初步调研,为制定树鼩的微生物学等级标准提供依据。方法采集61只野生树鼩呼吸道分泌物、肠道内容物和体表毛发,接种于多种培养基进行细菌分离培养,并进行生化、药敏和16SrRNA测序鉴定。结果在所采集的样品中共分离和检测到可培养的16个科32个属56种细菌及10个属的11种真菌;以肠杆菌属、葡萄球菌属、链球菌属和支原体属的携带率最高。其中常见病原菌有甲型副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、嗜肺巴斯德杆菌、肺炎链球菌、空肠弯曲菌、弗劳地柠檬酸杆菌、鲍氏志贺菌和支原体等。结论树鼩携带细菌和真菌的属种丰富、复杂,存在着多种人兽共患疫病的病原微生物。     

胃肠道微生物区系在宿主体内共生作用的研究进展

宿主与肠道微生物区系长期共同进化的结果是宿主与细菌间的互利共生.在人的消化系统中拥有成千上万的共生细菌,这些共生细菌对宿主肠道的营养加工、粘膜免疫耐受和一些其它功能具有重要的作用.现行的分子生物学技术和无菌动物模型为研究宿主与共生细菌之间的分子机制提供了前所未有的机遇,有助于我们更深入地理解肠道的共生细菌对人正常生理功能的作用,从而发展新的治疗策略.     

胃肠道微生物区系在宿主体内共生作用的研究进展

宿主与肠道微生物区系长期共同进化的结果是宿主与细菌间的互利共生.在人的消化系统中拥有成千上万的共生细菌,这些共生细菌对宿主肠道的营养加工、粘膜免疫耐受和一些其它功能具有重要的作用.现行的分子生物学技术和无菌动物模型为研究宿主与共生细菌之间的分子机制提供了前所未有的机遇,有助于我们更深入地理解肠道的共生细菌对人正常生理功能的作用,从而发展新的治疗策略.     

植食性昆虫、植物和共生微生物的功能关联（英文）

植食性昆虫和植物均能与微生物形成密切关系,它们各自的生态功能及相互关系也常被共生微生物所影响。近年来,随着分子水平研究方法的进展,植食性昆虫和植物中很多可遗传共生微生物(细菌、真菌等)被发现。共生微生物能够在营养、生殖、防御和解毒等方面给宿主带来显著影响,并与宿主形成竞争、互利或寄生等关系。植食性昆虫体内的含菌胞、肠道、血淋巴、唾液腺等常含有重要功能的共生微生物。新的分子生物学手段和高通量测序技术的应用使得我们能够增加对宿主和共生微生物(即使处于低丰度)之间关系的了解。尝试总结植食性昆虫和植物共生微生物的多样性及其关系、昆虫和植物互作机制、昆虫共生菌解毒植物毒素等方面的研究,突出强调应以系统观思维来理解共生微生物、植食性昆虫和植物间的功能关联,就将来值得研究的问题提出了建议。     

斑点福寿螺肠道菌群结构及功能研究

肠道微生物被认为是动物机体的共生体,在营养物质代谢、免疫调控等方面发挥重要作用.入侵生物斑点福寿螺(Pomacea maculata)严重威胁农业生产和生态系统功能.本研究利用高通量测序技术对11只雌、雄斑点福寿螺的肠道微生物多样性、结构和功能进行研究.结果表明,在门水平上,斑点福寿螺肠道内容物主要优势菌为变形菌门(P...     

食源性致病菌溯源分型技术研究进展

1997年以来,欧盟为应对“疯牛病”问题逐步建立并完善食品安全管理制度,但是目前食品安全仍然是全世界最为关注并且积极寻求解决方案的重大议题之一,尤其是食源性致病菌引起的食品问题常年严重危害人类的生命健康和经济秩序。目前各国寻求各种技术解决食源性疾病问题,但由于微生物传染源难以监测控制,很多情况下需要针对发病人群进行后期的致病菌溯源,通过溯源可以总结经验,避免相似问题再次发生。细菌分型技术是食源性致病菌溯源技术的重要内容,包括表型分型和分子分型两种。常见的表型分型种类有血清学分型、噬菌体分型、耐药性分析等,分子分型类别有PFGE、16SrRNA序列分型、RFLP、基于测序方法的MLST等。