真菌灰树花菌丝体转录组测序及分析

灰树花多糖具有抗肿瘤、抗HIV、抗氧化等作用,为探明灰树花多糖合成的遗传基础,采用Illumina高通量测序技术对灰树花转录组进行测序,获得74 575 910个reads,10.4 G数据量;将测序数据进行de novo拼接后得到18 077个Unigene。对所得Unigene进行不同数据库比对,在Nr数据库中有11 651个Unigene被注释到,其中灰树花转录组与变色栓菌相似序列最多(18.74%);有8 332个Unigene在GO数据库中注释到,分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类59个分支;与KEGG数据库比对,共有5 200个Unigene被注释,分属376条代谢通路。从18 077个Unigene中共找到1 155个简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点,其中单核苷酸重复最高,六核苷酸重复最少,A/T出现频率最高。本研究中在KEGG数据库注释到115个Unigene与灰树花多糖合成有关,这些Unigene及其注释信息为今后深入开展灰树花多糖代谢途径及相关功能基因等研究提供了依据。     

扩增子测序技术分析红茶菌中优势微生物的研究

红茶菌作为一种传统健康保健饮品,由于发酵过程中需要多种微生物的参与,因此需要对混合菌种进行高效的分离鉴定。本文通过提取红茶菌中的基因组DNA,采用高通量测序的方法对16S rDNA和ITS的扩增子进行测序,实现对红茶菌中优势微生物的分析鉴定。通过对可操作分类单元进行丰度分析和物种分类树统计,最终得到主要的细菌组成为:醋酸菌89.11%,拟杆菌5.56%,颤螺旋杆菌1.77%;优势真菌组成为:酵母菌为93.48%,其中嗜酒假丝酵母61.76%,酵母菌Blastobotrys adeninivorans 30.97%;α多样性分析结果显示:测序数据较为合理,测序数据量大,可以反映样品中绝大多数的微生物物种信息。     

银耳芽孢和菌丝的转录组分析

采用RNA-Seq技术对银耳菌丝M1332及其2个单核亲本芽孢Y13、Y32进行转录组测序,通过测序共获得13.16G数据,从头(de novo)拼接后得到16 190个基因(Unigene)。利用NCBI的NR、COG、GO、KEGG等常用数据库对组装的Unigene进行同源性预测:NR数据库中的序列同源性比较表明,55.75%的Unigene比对到金黄银耳,13.35%比对到新型隐球酵母;与COG数据库进行比对得到7 203个Unigene,根据其功能大致可分为25类;有3 921个Unigene在GO数据库中注释到,分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类46个分支。差异表达基因的KEGG富集分析结果表明,差异基因富集在氨基糖和核酸糖的代谢、氨基酸代谢、细胞内噬等代谢通路。     

基于高通量技术分析龙门传统蜂蜜醋微生物多样性

测定蜂蜜醋pH、总酸、非挥发酸、氨基酸,结合宏基因组手段分析蜂蜜醋品质与蜂蜜醋菌种的关系。通过高通量技术分析,得到13490个Unigenes片段中95.37%能够注释到NR数据库,其中97.1%序列属于细菌界。微生物群主要菌属有Komagataeibacter、Gluconacetobacter、Acetobacter、Gluconobacter及少量Granulicella。共12374(91.73%)个ORFs比对到KEGG数据库,主要的碳水化合物及氨基酸代谢途径,分别为10和14条。蜂蜜醋品质分析中,发酵液共测得11种游离氨基酸,pH为2.13,总酸为33.5 g/L,非挥发酸为9.82 g/L。进一步分析几种主要功能微生物、代谢途径与醋品质的关系,表明木醋杆菌(Komagataeibacter xylinus)、欧洲葡糖醋杆菌(Komagataeibacter europaeus)、Gluconacetobacter sp.SXCC-1通过碳水代谢及氨基酸代谢途径产生乙酸、葡萄糖酸、丁酸、天冬氨酸、谷氨酸等风味物质。本研究为进一步优化传统龙门蜂蜜醋工艺和稳定产品质量提供理论依据。     

青霉菌侵染前后哈密瓜转录组的构建及分析

丰富的营养物质容易被青霉菌侵染,从而导致哈密瓜的腐坏变质。利用Illumina测序技术考察青霉病原菌侵染前后哈密瓜基因转录组水平的差异变化。利用Illumina平台测序并分析了哈密瓜的转录组信息。过滤后的Clean Reads包含4 947 555 420 nt的碱基数,对Clean Reads进行组装,获得了50 502条Unigene。在NR数据库中,以E value值10-5为截点进行BLAST比对,共有71.28%的Unigenes比对到该数据库中。但还有10 526条Unigene没有比对到NR、NT和Swiss-Prot数据库,可能是哈密瓜果实区别于其它物种而特有的基因,这需要进一步验证。将本次转录组测序得到的39 976个Unigene比对到KEGG数据库进行Pathway注释,共映射到不同的代谢通路128个。     

红茶菌菌相分析及优势菌的分离与鉴定

目的：了解红茶菌菌相结构及获取发酵菌株。方法：采用16S rDNA高通量测序技术和传统微生物培养法对红茶菌菌相组成和优势菌株进行分析。结果：高通量测序显示红茶菌的细菌群落丰富度与多样性大于真菌。结论：细菌中驹形氏杆菌(Kohmagataeibacter)、醋酸杆菌属(Acetobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus) 为优势菌株,真菌中德克酵母属(Dekkera)、接合酵母属(Zygosacchaormyces)为优势菌株。传统平板培养法分离得到7株醋酸菌、3株酵母菌和1株乳酸菌,其中食糖驹形氏杆菌(Komagataeibacter saccharivorans)1株、腐烂苹果醋酸杆菌(Acetobacter malorum)1株、木驹形氏菌(Komagataeibacter xylinus)4株、醋酸杆菌属(Acetobacter)1株、拜耳接合酵母 (Zygosaccharomyces bailii)2株、布鲁塞尔德克酒香酵母(Dekkera bruxellensis)1株、植物乳杆菌(Lactobacillus.plantarum)1株。     

地黄环烯醚萜合成后修饰相关基因的挖掘与分析

本研究采用Illumina Hi Seq 2500技术对地黄脱毒苗进行转录组测序,获得了地黄转录组信息,并对构建好的地黄基因Unigene库进行蛋白功能注释、KEGG代谢通路分析等生物信息学分析,以期大规模挖掘与地黄环烯醚萜类成分生物合成及后修饰相关的基因。应用高通量测序技术对地黄组培苗进行转录组测序,得到13.61Gb的干净数据,De novo组装后共获得70778条Unigene,其中33.428(47.23%)条unigenes能被Nr、Swiss-Prot、Pfam、KOG、KEGG、GO和COG等公共数据库注释。进一步对被注释的地黄萜类生物合成及后修饰相关基因进行挖掘发现,地黄转录组中共有81个Unigene参与萜类骨架合成;共有226个Unigene可能参与CYP450介导的环烯醚萜骨架的氧化修饰;共有102个Unigene与糖基转移酶相关。地黄转录组数据库的获得为探索地黄环烯醚萜类成分的生物合成研究奠定了基础,为后续基因功能的分析等研究提供分子水平依据。     

不同培养条件下酿酒酵母菌的转录组差异分析

从组学水平分析富硒条件下酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)内在分子机制,为酿酒酵母菌富硒研究及富硒基因的挖掘利用提供理论依据。该研究以不加硒培养的酿酒酵母菌作为对照组Kb,以加20μg/mL硒培养的酿酒酵母菌为实验组Se,利用Illumina高通量测序平台对两组进行转录组测序,通过生物信息学方法对数据进行分析处理。结果表明,转录组测序共获得6445个Unigenes,分别有1401个(21.74%)、3665个(56.87%)、5630个(87.35%)、6112个(94.83%)、6077个(94.29%)、5059个(78.49%)Unigenes被注释到GO、KEGG、COG、NR、Swiss Prot和Pfam数据库,共有6150个(95.42%)Unigenes得到注释。在GO功能注释中,共得到41个GO功能小类,在KEGG代谢通路分析时,获得了113条KEGG通路。该转录组测序数据质量高,结果覆盖面广,为酿酒酵母菌富硒基因挖掘和研究提供了一定的理论参考。     

基于高通量测序的江西特色发酵豆豉中微生物群落多样性及其特征分析

目的:采用高通量测序技术,研究江西特色发酵豆豉中细菌和真菌等微生物的群落多样性及特征,以了解和提高产品质量和食用安全性。方法:采集江西南昌稻香园调味食品有限公司豆豉样品,经gDNA提取,分别对细菌16S rDNA和真菌ITS区域进行PCR扩增及MiSeq测序,根据统计的测序数据进行物种注释、丰富度聚类及α-多样性分析。结果:高通量测序获得细菌Tag数目36633个,OTU数目114个,经物种注释,主要为蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),以蓝细菌门未分类属(Cyanobacteria Chloroplast Unclassified)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)为主;真菌Tag数目47117个,OTU数目8个,经物种注释,几乎全为接合菌门横梗霉属(Lichtheimia)。结论:江西豆豉细菌具有丰富的微生物群落多样性和特色的菌群组成结构。     

4种特色红茶菌发酵液感官品质、理化特性及菌群结构比较研究

目的 揭示不同红茶菌发酵液品质差异的内在原因。方法 以4种特色的红茶菌发酵液为研究对象(标记为A、B、C、D), 比较分析其在感官品质、理化特性和群落结构的差异。结果 4种红茶菌发酵液的香味、滋味差异较大, 色泽差异较小, 其中B在发酵第2 d具有独特发酵风味与茶香, 色泽橙黄, 口感清爽, 综合评分最高, 为74.2分; 4种红茶菌发酵液的菌体浓度、pH、总糖、乙酸、D-葡萄糖二酸-1,4-内酯(D-saccharic acid-1,4-lactone, DSL)及葡萄糖酸变化趋势相似, 但含量差异较大; 宏基因组测序及相关性分析表明, 4种红茶菌的优势真菌为Starmerella(暂无中文名称)和酒香酵母属(Brettanomyces), 优势细菌为驹形杆菌属(Komagataeibacter)和葡糖杆菌属(Gluconobacter), 其中Starmerella相比Brettanomyces更有利于乙酸生成, Gluconobacter相比Komagataeibacter利用碳源更高效。结论 4种红茶菌的菌群结构不同, 影响其对碳源的利用率和有机酸的形成,进而导致其发酵液感官品质上的差异。     

红茶菌中细菌纤维素产生菌的筛选、鉴定及其发酵动力学模型构建

从红茶菌中筛选获得细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)产生菌株C 1,结合形态学特征及分子生物学手段,将其鉴定为木糖驹形氏杆菌(Komagataeibacter xylinus)。随后以筛选所得菌株C 1为试验菌,以葡萄糖为碳源,通过分批发酵制备BC,分别构建菌体生长、产物生成以及底物消耗的动力学模型,并确定模型的动力学参数。结果表明,细菌纤维素的合成属于部分生长偶联型,3种模型的相关系数R 2分别为0.998、0.9589和0.9623,说明实验值与模型值拟合良好,建立的动力学模型能够较好的预测木糖驹形氏杆菌发酵产BC过程中各参数的变化。该研究可以为BC的精准发酵提供技术支撑。     

Yeast ecology of Kombucha fermentation

Kombucha is a traditional fermentation of sweetened tea, involving a symbiosis of yeast species and acetic acid bacteria. Despite reports of different yeast species being associated with the fermentation, little is known of the quantitative ecology of yeasts in Kombucha. Using oxytetracycline-supplemented malt extract agar, yeasts were isolated from four commercially available Kombucha products and identified using conventional biochemical and physiological tests. During the fermentation of each of the four products, yeasts were enumerated from both the cellulosic pellicle and liquor of the Kombucha. The number and diversity of species varied between products, but included Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii and Zygosaccharomyces bailii. While these yeast species are known to occur in Kombucha, the enumeration of each species present throughout fermentation of each of the four Kombucha cultures demonstrated for the first time the dynamic nature of the yeast ecology. Kombucha fermentation is, in general, initiated by osmotolerant species, succeeded and ultimately dominated by acid-tolerant species.     

红茶菌研究进展

红茶菌作为一种传统的民间发酵饮料,因其具有的特殊风味和功效而深受消费者喜爱.红茶菌发酵过程中微生物群落组成、演替和功能代谢对红茶菌生物活性和品质有着重要的影响.本文对近年来红茶菌微生物组成、代谢产物和化学物质组成,以及红茶菌发酵主要影响因素的研究概况进行了综述,以期为研究红茶菌微生物代谢途径、生物活性和发酵工艺的相互关...     

宏基因组学分析酱香型白酒窖内发酵优势菌与代谢功能的相关性

本文采用宏基因组学技术对酱香型白酒第四轮次窖内酒醅的优势菌区系变化、代谢功能差异及其相关性进行分析研究。结果表明,窖内酒醅处于酸性环境,发酵30 d风味与发酵0 d相比醇、酸类含量增加,酯类种类丰富;菌群多样性呈降低趋势,共发现细菌属409个,真菌属40个;发酵30 d时优势细菌为乳球菌属(33.83%)、肠球菌属(32.4%)、芽孢杆菌属(14.07%)和分枝杆菌属(8.62%)等,优势真菌为裂殖酵母属(22.26%)、曲霉属(19.58%)、丝衣霉属(14.64%)和毕赤酵母属(13.78%)等。KEGG分析表明碳水化合物代谢和氨基酸代谢为窖内发酵的主要代谢功能,其中曲霉属、莫氏黑粉菌属和毕赤酵母属与两种主要代谢功能具有强的正相关性,而乳球菌属、芽孢杆菌属和分枝杆菌属与其呈现较强负相关。研究结果为解析优势发酵菌及其代谢功能对酱香风味形成提供重要参考。