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[期刊] 海洋渔业
[作者]
高权新 李云莉 齐占会 岳彦峰 施兆鸿 彭士明 高阳
近年来,随着海水养殖业的迅猛发展,我国沿海水域生态系统遭受了不同程度的污染。选取我国沿海10个典型养殖水域(大连、唐山、蓬莱、连云港、启东、象山、宁德、东山,湛江、陵水),并以美济礁水域作为对照组(无水产养殖活动),采用宏基因组de novo测序方法系统分析了这些水域微生物的多样性,并进行了对比研究。结果发现,我国典型养殖水域微生物多样性与非养殖水域(美济礁)相比差异较大,美济礁水域微生物多样性明显低于各养殖水域;不同的养殖水域之间,微生物的丰度和多样性亦存在较大的差别;厚壁菌门和变形菌门是这些水域丰度最大的门类,其中厚壁菌门中的芽孢杆菌是其优势菌种。研究结果不仅有助于了解中国沿海典型养殖水域微生物的多样性,并可为评估我国海洋生态系统的污染水平提供基础数据。
关键词：
海水养殖 微生物多样性 de novo
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵圣国 王加启 刘开朗 李旦 于萍
利用脲酶保守序列ureC引物和细菌16S rDNA通用引物PCR扩增并测序,揭示奶牛瘤胃尿素分解菌的多样性。提取本研究室前期鉴定的16个脲酶克隆的质粒,利用脲酶保守序列ureC引物和细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增,将PCR产物连接到pMD19-T载体,转化E.coliJM109,挑取阳性克隆测序。利用Blast程序将序列与GenBank和RDP数据库进行比对,并使用Mega 4.0软件构建系统发育树。4个脲酶克隆含有脲酶保守序列ureC,系统发育树分析表明,U1、U5、U13和U15分别属于Firmicutes、ε-Proteobacteria、β-Proteobacteria和A...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
庞通 李玉武 兰国玉 魏亚情 许心诺
【目的】分析橡胶树根际微生物群落多样性和组成差异及环境驱动因素，为优化橡胶林种植管理模式提供科学依据。【方法】利用宏基因组测序技术，从不同生态位视角分析橡胶树根际细菌群落结构和多样性及环境因素。【结果】在物种组成方面，共检测到细菌150个门，240个纲，414个目，809个科，3284个属和26 710个种，橡胶树根际细菌主要富集的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria， 39.05%)、放线菌门(Actinobacteria， 29.91%)和酸杆菌门(Acidobacteria， 16.18%)，用主坐标分析法可视化呈现群落分布情况，发现根际与土壤样本聚集，根表细菌与土壤和根际细菌的分布具有显著差异，置换多元方差分析(PERMANOVA)也验证了该点；在多样性方面，橡胶树根际不同部位细菌群落多样性表现为土壤>根际>根表，α多样性Shannon指数在土壤和根表中差异较显著(P＜0.01)，其中根际和根表差异极显著(P＜0.001)，但土壤与根际之间没有显著差异(P＞0.05)，根表细菌α多样性与另外两个生态位隔室具有显著差异；在驱动因素方面，通过线性回归分析可知，细菌α多样性与pH、速效钾(AK)呈显著负相关(pH：R~(2)=0.53，P＜0.001；AK：R=0.20，P=0.005)，与温度(Temperature)、降水(Precipitation)、硝态氮(NN)呈正相关，所有环境因子中pH是影响细菌α多样性最重要的环境因子。RDA分析发现，pH和季节对细菌群落β多样性的影响最大，是影响细菌β多样性的最主要环境因子，季节、pH、全钾、全磷、土壤有机质、铵态氮、硝态氮、有效钾与橡胶林土壤细菌群落具有显著相关性(P<0.05)。【结论】橡胶树根际细菌群落多样性和组成存在显著的生态位差异，pH和季节是影响微生物群落多样性最重要的环境因子。
关键词：
橡胶林 细菌 群落组成 多样性 驱动因子
[期刊] 海洋渔业
[作者]
李云莉 高权新 齐占会 岳彦峰 施兆鸿 彭士明 高阳
在水产养殖中,大量使用抗生素会改变水域中的菌落结构,并会诱导产生抗生素抗性菌,对养殖生物及人类健康构成潜在威胁。为初步掌握当前我国沿海养殖密集水域抗性菌的多样性概况,对我国沿海11个典型养殖区的底泥进行采样,选用常见的6种抗生素对菌株进行筛选,并基于Illumina MiSeq测序平台对抗性菌进行多样性分析。结果显示:1)不同养殖水域,其底泥中抗性菌的多样性存在一定的差异; 2)在大部分养殖水域,抗性菌属于变形菌门和厚壁菌门; 3)养殖水域底泥中细菌的多样性在不同抗生素的作用下差异显著。研究结果表明,海水养殖中使用抗生素对抗性菌多样性影响显著。研究结果有助于全面了解水产养殖活动对我国沿海典型养殖区抗性细菌多样性的影响,并可为抗生素使用的生态风险评估和应对策略提供参考。
关键词：
水产养殖 抗生素抗性细菌 多样性分析
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
张旭 周丽 蔡敏 崔娜欣 庞思 邹国燕 赵志勇 袁泉 黄伟伟 张亚雷
养殖水体中的微生物群落结构及功能组成对养殖生态系统具有重要作用。为了全面系统评估中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)养殖中后期水体微生物群落结构和功能组成，于2022年6―10月逐月监测上海市崇明区中华绒螯蟹养殖池塘内水质指标，同时基于宏基因组学技术分析了养殖期内水体中微生物物种组成及功能结构特征，并探讨了二者与环境因子的关系。结果显示，该养殖池塘在养殖中后期主要超标水质指标为pH、高锰酸盐指数、总磷和总氮。在养殖期水体中，6―8月的微生物群落多样性以及7―8月的微物群落丰富度处于较高水平，优势门为细菌中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和病毒中的尾噬菌体门(Uroviricota)，而在属水平上，丰度占比前10的优势属在多组之间均存在显著差异，如7月蓝藻门微囊藻属(Microcystis)细菌和8―10月的有尾噬菌体目(unclassified＿o＿Caudovirales)病毒丰度明显高于其他月份。微生物的主要功能为代谢功能包括能量代谢、全局和概览图、氨基酸代谢等，不同月份的功能组成存在显著差异，尤其是6―7月代谢途径丰度明显高于8―10月，而优势细菌变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是上述功能的主要贡献者。环境因子对微生物群落结构和功能组成的影响趋势一致，叶绿素a和pH是影响最显著的环境因子，溶解氧、总磷的影响作用稍弱。在养殖水体中，丰度占比较大的致病菌为肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。研究结果可为中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成研究提供基础数据，并可为养殖水质调控及生态系统构建提供理论依据。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
朱迎春 王洋 樊晓盼 马俪珍 王凯丽
【目的】分析鲶鱼肉片贮藏过程中微生物多样性和菌群动态变化,探究天然保鲜剂对鲶鱼肉片菌相及菌落组成的影响。【方法】试验分8组,即新鲜鲶鱼片(CK0);空气包装(air-package,AP)鲶鱼片低温贮藏(4±1)℃第4、7天(AP4和AP7)样品;气调包装(modified atmosphere package,MAP,60%CO_2/40%N_2)鲶鱼片冰温贮藏(-0.7±0.02℃)第10、30天(MAP10和MAP30)样品;添加5%天然保鲜液(由壳聚糖、蜂胶、溶菌酶、Nisin和茶多酚复配而成)M
关键词：
鲶鱼片 宏基因组学 菌相变化 天然保鲜液
[期刊] 中国农业科学
[作者]
徐进 冯洁
植物细菌性青枯病是由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum Yabuuchi et al.)引起的一种世界性重大病害。作为复合种,青枯菌在与寄主长期协同进化过程中,表现出广泛的生态和寄主适应性。Fengan和Prior提出青枯菌演化型分类框架,用以描述青枯菌种以下的遗传多样性。青枯菌种内表型特征差异的本质是其基因组较其它植物病原细菌更为复杂和更具可塑性。笔者对近期青枯菌遗传多样性和致病基因组学方面的研究进展进行了归纳和讨论。
关键词：
青枯菌 遗传多样性 演化型 致病基因组学
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
计青青 冯治洋
[目的]本文旨在挖掘土壤微生物宏基因组(environmental DNA,eDNA)中的Ⅱ型聚酮化合物酮基合成酶基因(ketosynthase alpha,KS_α),并依据获得的KS_α基因与化合物结构的关系初步预测其所在基因簇可能合成的Ⅱ型聚酮化合物种类。[方法]利用Ⅱ型聚酮合酶基因KS_α保守区域设计简并引物筛选珠穆朗玛峰及峨眉山土壤宏基因组文库,对筛选得到的KS_α基因片段进行测序,并与已知Ⅱ型聚酮化合物KS_α基因、孢子色素基因的氨基酸序列用邻接法构建系统发生树,以大肠杆菌的fabB基因作为系统发生树的外群。[结果]总共筛选得到28个珠峰文库来源的KS_α基因,11个峨眉山文库来源的KS_α基因。将这些KS_α基因的氨基酸序列与34种编码已知Ⅱ型聚酮化合物KS_α基因和5种聚酮化合物孢子色素KS_α基因的氨基酸序列构建系统发生树,结果显示许多eDNA来源的KS_α基因与已知聚酮化合物的KS_α基因的氨基酸序列相似性较低,并且除在不同Ⅱ型聚酮结构类型对应的KS_α基因分支中均有分布外,有些eDNA来源KS_α基因在系统发生树中形成了独立的一个分支。[结论]利用宏基因组学方法可以获得新的KS_α基因,通过新基因与已知KS_α基因的同源比对,可以预测新基因所合成化合物的新颖性,为新化合物的发现奠定基础。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
孟晓露 高凯 冯治洋
[目的]本文旨在筛选土壤微生物来源的芳香聚酮抗生素。[方法]通过宏基因组学技术,利用基于酮基合成酶基因(KSα)保守序列设计的简并引物筛选土壤宏基因组文库,获得含有芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆。对阳性克隆质粒测序并通过BLASTx同源比对分析其所包含的芳香聚酮生物合成基因簇。通过接合转移方法将基因簇整合进异源表达宿主白色链霉菌基因组中,培养发酵接合子,利用高效液相色谱技术确定克隆特异性产物并对发酵产物进行抑菌活性检测。[结果]从珠穆朗玛峰土壤宏基因组文库第493号混合文库中扩增得到了1个KSα片段ZF493,蛋白序列分析显示其与酮基合成酶同源,文库筛选得到了含有其对应芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆cos493。对cos493的测序分析显示其插入片段大小为34 kb,包括酮基合成酶基因(KSα,orf 21)、链长因子基因(KSβ,orf 20)、酰基载体蛋白基因(ACP,orf 19)、环化酶基因(CYC,orf 17和orf 18)、糖基转移酶基因(orf 12)、单加氧酶基因(orf 16)等芳香聚酮合成相关基因。ORF 21与化合物calixanthomycin A聚酮合酶的KSα有67%的相似性,ORF 20与化合物griseorhodin A的KSβ有49%的相似性。通过接合转移使含芳香聚酮合酶基因簇的cos493整合进白色链霉菌宿主基因组中。高效液相色谱分析发酵粗提物发现了2个克隆特异化合物峰,紫外光谱分析显示化合物1在223、296和420 nm处有特征吸收峰,化合物2在214、261和447 nm处有特征吸收峰,特异峰具备芳香聚酮化合物的紫外吸收特征。对发酵粗提物的抑菌活性检测发现,其对金黄色葡萄球菌有抑制作用。[结论]本研究运用基于序列的宏基因组学技术,在链霉菌宿主中表达了来源于土壤微生物的芳香聚酮合酶基因簇并产生了具有抗菌活性的化合物。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
赵素君 曹冶 李江凌 张金灵 刘锐 王秋实 于吉锋
【目的】探究生猪养殖粪污在堆肥过程中耐药基因的消减规律。【方法】以猪粪和菌渣为发酵原料，进行有氧堆肥处理，在堆肥第1、4、8、12、16、22、29天，进行上、中、下分层多点采样，提取总DNA构建文库，经定量和检测合格后，进行宏基因组测序分析。通过宏基因组学方法对堆肥过程中耐药基因的动态变化进行分析。【结果】堆肥期间共发现613个耐药基因，分别对32类抗生素产生耐药。其中，丰度较高的抗生素分别为青霉烷类抗生素(Penam)、头孢菌素类抗生素(Cephalosporin)、氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside antibiotic)、磷霉素类抗生素(Fosfomycin)、糖肽类抗生素(Glycopeptide antibiotic)和四环素类抗生素(Tetracycline antibiotic)，这与现实中常用的抗生素种类相吻合。分析发现耐药基因的消减出现2个峰值，第一个峰值出现在试验起始时，在第4天迅速下降，然后在第12天(对照组)和第8天(实验组)达到第二个峰值，随着细菌的自然凋亡，耐药基因的丰度又下降到低值，慢慢消减下去。【结论】在堆肥过程中，生猪养殖粪污中耐药基因丰度呈现波动式消减。
关键词：
宏基因组学 粪污 发酵 耐药基因
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
金风杰 蒋德明 王亭芳 孙霏 常忠义 赵云龙 高红亮
【目的】研究南美白对虾养殖池一个养殖周期的底泥细菌多样性,为指导水产养殖提供参考。【方法】于2011年7-9月,采集上海市金山区水产养殖基地南美白对虾养殖池塘的底泥,提取底泥中细菌的总DNA,扩增细菌16SrDNA的V3可变区,采用DGGE指纹图谱技术以及基因测序技术,对该养殖周期的底泥细菌多样性进行研究。【结果】不同月份虾池底泥中存在一定数量的共有优势菌群,7月和8月的共有优势菌群分别为黄杆菌属和绿弯菌门细菌,8月和9月共有优势菌群为梭菌属细菌,7月份和9月份共有优势菌群为拟杆菌门细菌和硫酸盐还原菌;同时,7-9月底泥中还各自分布有除硫单胞菌属、蛭弧菌属、δ-变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、聚...
[期刊] 水产学报
[作者]
蒋增杰 方建光 王巍 李加琦 孟伟 谭林涛 侯仕营
为探讨规模化贝类养殖对海—气界面CO2交换通量的影响,选择山东乳山市宫家岛以东太平洋牡蛎养殖水域作为研究区域,根据2011年10月大面调查获得的pH、总碱度(TA)、叶绿素a等基础数据,分析了该区域表层海水溶解无机碳(DIC)体系各分量的浓度、组成比例及平面分布特征,估算了海—气界面CO2的交换通量,定量了浮游植物的固碳贡献。结果表明,秋季乳山宫家岛以东牡蛎养殖水域表层海水DIC浓度范围1 953.20～2 130.74μmol/L,平均值(2 048.73±57.19)μmol/L;HCO3-是DIC的主要成分,占88.25%;表层海水pCO2范围为220.08～262.29μatm,平均值...
[期刊] 华北农学报
[作者]
卢峰 吕香玲
高粱是世界上最主要的禾谷类作物之一,是日趋重要的生物燃料作物。同时,它也是一种最有害的杂草的先祖,是许多具有复杂基因组的热带草的植物学模型,开展其基因组学研究具有重要意义。目前已经构建了高粱种内和种间的遗传图谱,完成了高粱全基因组的测序,这为探索高粱基因和功能的对位提供了保障。笔者对高粱基因组遗传图谱、物理图谱及基因组特征、序列分析、QTL定位及关联遗传学等几方面的研究进展进行了整理和总结,为开展相关研究工作及想了解相关信息的广大学者提供了参考信息和研究方向的建议。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张传溪
昆虫种类繁多,变异惊人,是地球上最大的动物类群,其中不少种类是农业上的重要害虫或益虫。自从2000年黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)基因组发表以来,当代的昆虫学研究已经越来越多地依赖于从基因组和转录组所获得的信息。为了更好地理解昆虫生物学特性和增强应对那些严重影响人类健康、粮食供应和经济安全的各种卫生、农林害虫的能力,更好地利用那些在维持自然和农业生态系统不可或缺的昆虫以及那些为人类提供丝、蜂蜜和药品的昆虫,需要了解它们的基因组和转录组信息。目前世界上已经有50多种昆虫的基因组被报道,近10年来中国科学家也已经完成了家蚕(Bombyx mori)、小菜蛾(Plutel...
关键词：
农业昆虫 基因组 功能基因组学 展望
[期刊] 中国农业科学
[作者]
黎裕 李英慧 杨庆文 张锦鹏 张金梅 邱丽娟 王天宇
作物种质资源工作涉及面很广,包括种质资源的收集、编目、保护、繁种更新、分发利用与信息系统建立等基础性工作,作物起源、驯化与传播、种质分类、民族植物学与传统知识研究等基础研究,遗传多样性评价、重要性状表型鉴定、种质资源基因型鉴定、基因发掘和种质创新等应用基础研究。经过近百年的努力,种质资源的基础性工作已卓有成效,作物种质资源保护与共享利用体系基本建立。但由于主要基于形态学的传统研究思路和方法存在很多先天不足,种质资源基础研究和应用基础研究一直举步维艰,效率低下。随着分子标记技术和第二代测序技术的快速发展,基因组学理论和方法不断深入到种质资源研究的多个层面,使种质资源保护和创新利用发生了研究思路和...
关键词：
种质资源 基因组学 评述
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