科研产出
基于高通量测序的土壤可培养有机解磷菌多样性研究
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采用常规细菌培养基(BPM)、无机解磷菌培养基(IPM)和有机解磷菌培养基(OPM)分别对土壤解磷菌进行平板培养，经3次传代富集，获得可培养微生物菌落集合，连同原位土壤，以phoD基因为分子标靶进行高通量测序分析，评价土壤本底和可培养解磷菌多样性差异，及其在不同培养基中的富集规律。结果表明：基于phoD基因的高通量测序结果能够较大程度覆盖土壤本底和菌落富集物中phoD相关解磷菌种群，Goods coverage指数大于98.3%。土壤可培养解磷菌phoD基因的α多样性显著低于原位土壤，其中Shannon和Simpson指数在IPM中最低，而在BPM和OPM中无显著差异；Chao 1指数在不同培养基富集物中均无显著差异，仅为原位土壤的5.3%～8.4%。在微生物属水平对phoD基因序列进行分类注释发现，原位土壤共检测到34属可分类解磷菌，可培养解磷菌的比例约为26.5%～41.2%。原位土壤和不同培养基富集物之间的phoD相关解磷菌共有属仅为6个，多为可培养的优势属，包括Pseudomonas、Bradyrhizobium、Cupriavidus、Sinorhizobium、Xanthomonas和Actinoplanes。进一步通过LEf Se(LDA effect size)差异分析显示，共有属中有4个在不同培养基中存在显著富集差异，Cupriavidus在IPM和OPM中显著富集，而Pseudomonas、Bradyrhizobium和Xanthomonas在BPM和OPM中显著富集。此外，Burkholderia仅在OPM中被检测。最后，在属水平上还存在大量pho D基因序列目前无明确分类，在所测序列中占比为0.13%～59.6%。本研究通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合，定量评价了培养基成分对土壤可培养解磷菌pho D基因多样性的影响，揭示了pho D相关解磷菌的可培养特性和生理特点，为发掘和利用土壤解磷菌资源提供了参考。未来亟待培养技术创新，以定向分离和鉴定更多解磷菌，增强对环境解磷资源微生物的全面认识。
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培养基和代次影响土壤可培养解磷菌多样性评估
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用高通量测序技术，研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化。采用固体和液体无机磷（IPM）和有机磷培养基（OPM）分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养，获得第一代（1st-En）、第二代（2nd-En）和第三代（3rd-En）可培养微生物集合，通过高通量测序技术分析富集物和土壤DNA中细菌16S rRNA基因，评估土壤可培养“潜在”解磷菌群落富集规律及其占本底土著细菌群落的比例。结果表明：供试土壤共检测到本底细菌群落58门、160纲、373目、575科和979属，而利用四种培养基连续传代三次共富集20门、35纲、80目、121科和223属“潜在”解磷菌。OPM富集“潜在”解磷菌分类单元数普遍高于IPM。可培养“潜在”解磷菌在土壤本底土著细菌群落中的比例在门水平最高（8.62%～25.9%），而在其他分类水平上仅为3.22%～12.5%。与本研究构建的已知解磷菌数据库进行比较，土壤本底包括已知解磷菌110属，而四种培养基连续传代三次共富集已知解磷菌83属，对土壤已知解磷菌属的培养比例为75.5%，亦表明土壤中至少约24.5%已知解磷菌属未被富集或遗漏。不同培养基和代次富集了优势解磷菌门，主要包括Proteobacteria、Actinobacteriota和Firmicutes，三者之和为97.20%～99.97%；而在属水平下，不同培养基和代次富集了具有明显生理代谢特征差异的解磷菌属。此外，培养基还富集到大量尚未被证实具有解磷功能或特征基因的细菌属140个，占可培养“潜在”解磷菌群落62.8%，其中绝大部分为数量弱势的稀有属，少数具生长富集优势，如Chelatococcus等。通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合，本研究揭示了培养基成分、培养基形态和传代次数均能强烈影响土壤可培养解磷菌多样性评估，为环境解磷菌资源的定向发掘和研究提供了参考。
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牧草细胞壁降解菌的群落结构多样性研究
《中国饲料 》 2019 北大核心
摘要：本试验通过高通量测序法研究了吸附在牧草细胞壁降解菌的群落结构,分别将粉碎后的苜蓿、燕麦草、羊草和稻草茎秆3.0 g放入尼龙袋中,降解24 h全部取出,洗净后提取总DNA,根据高通量测序要求制样.结果表明:(1)吸附于不同牧草细胞壁中的细菌群落结构丰富度:燕麦草>苜蓿>稻草>羊草;(2)四组牧草样品共鉴定得到16个门,27个纲,37个目,63个科和91个属.门水平上,硬壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门、纤维杆菌门和变形菌门为优势菌门.综上,不同牧草吸附的细菌种类和数量存在显著差异.
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降解不同牧草的瘤胃细菌群落多样性研究
《动物营养学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在通过高通量测序技术研究降解不同牧草的瘤胃细菌群落多样性。选择苜蓿、燕麦草、羊草和稻草为试验材料,分别将其粉碎后称取3.0 g放入尼龙袋投入瘤胃中,降解24 h后全部取出,洗净后提取总DNA,根据Miseq高通量测序要求进行样品制备和上机分析。结果表明:1)属水平上,序列比对得到91个属,4种牧草上的优势菌属均为丁酸弧菌属、普雷沃氏菌属、纤维杆菌属和密螺旋体属。2)基于UniFrac的加权主坐标分析,其第一主成分和第二主成分的贡献率分别为52.89%和19.43%。3)苜蓿、燕麦草、羊草和稻草中操作分类单元(OTU)数目分别为5 778、6 984、5 220和6 018,4组牧草共享2 913个OTU,占细菌总OTU数目的32.38%。综合得出,4种不同牧草在相同降解时间下的微生物群落结构多样性存在明显差异。
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尕海湖湿地泥炭细菌多样性分析
《微生物学通报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨甘南尕海自然保护区湿地泥炭细菌的多样性和群落结构,通过3个不同地点的随机取样,对尕海自然保护区尕海湖的泥炭资源进行细菌多样性分析。【方法】运用Illumina Mi Seq高通量测序平台,对尕海湖湿地泥炭的细菌群落进行宏观基因组测序分析,检测了泥炭3个样本的细菌群落的差异性。【结果】通过对Silva数据库的比对,总共获得了108 096条优化序列代表。尕海自然保护区湿地泥炭样本的优势细菌群主要为Anawerodineaceae-uncultured(厌氧绳菌目-不可培养)、Micromonospora(小单孢菌属)、Brevundimong(短波单孢菌属)和Nocardioides(诺卡氏菌属),3个样品细菌群落组成差异较大。【结论】首次阐明了尕海湖水陆过渡区泥炭地细菌群落的多样性,为下一步开发和利用泥炭的功能菌群、研究泥炭微生物群落生态网络结构如何响应环境变化提供了基础资料。
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不同牧草来源饲粮对奶牛瘤胃液中细菌群落结构多样性的影响
《动物营养学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究不同牧草来源饲粮对奶牛瘤胃细菌群落结构多样性的影响。选用8头荷斯坦奶牛[体重(632±12)kg;泌乳天数(135±16)d],采用4×4拉丁方设计,每组2头。分别以燕麦草、羊草、稻草和苜蓿为牧草来源,给奶牛饲喂以玉米青贮为基础、等能等氮且中性洗涤纤维(NDF)和非纤维型碳水化物(NFC)含量相同的4种饲粮;每期试验21 d,前14 d为预试期。结果表明:1)瘤胃中拟杆菌门、硬壁菌门、螺旋体门和纤维杆菌门为优势菌门;普雷沃氏菌属、丁酸弧菌属、纤维杆菌属和密螺旋体属为优势菌属。2)在属水平上,相同牧草饲喂的奶牛瘤胃液中细菌相似性更高,燕麦草组、稻草组和苜蓿组细菌的遗传距离更接近。3)在97%相似性水平下,4组共产生9 329个操作分类单元(OTU),它们共享4 120个OTU,占瘤胃液细菌总OTU数目的 44.16%。综合得出,当饲粮等能等氮且NDF和NFC含量相同时,不同牧草饲喂的奶牛瘤胃液中的细菌群落结构多样性存在一定的相似性。
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