基于高通量测序的雪茄烟微生物群落结构和多样性分析

为探究雪茄烟产品细菌和真菌群落的结构和多样性,采用高通量测序技术对10个雪茄烟样品中细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因进行测序检测,根据测序数据进行微生物物种丰度分析、α多样性分析、菌群结构分析和聚类分析。结果表明:(1)所分析的雪茄烟样品中细菌和真菌的多样性丰富,共检出360个细菌属和49个真菌属,其中细菌和真菌群落多样性最高的样品分别是HNL9和WG。(2)所分析的雪茄烟样品的优势菌门为厚壁菌门和子囊菌门,优势菌属为葡萄球菌属、不动杆菌属、假单胞菌属和曲霉属。(3)不同样品中细菌和真菌群落多样性和结构存在显著差异,聚类分析显示来自同一产地国的GXB和MT样品菌群分布比较相似。     

生态环境和基因型对成熟期雪茄烟叶际真菌群落的影响

为了揭示生态环境和基因型对雪茄烟叶际真菌群落结构的影响,本研究采用高通量测序技术分析了2个生态环境（五指山、儋州光村）和3个基因型（M1~M3）对大田成熟期雪茄烟叶际真菌群落结构的影响。研究表明,不同基因型的雪茄烟在不同生态环境条件下叶际真菌的Shannon、Simpson、Chao1和ACE指数存在显著差异,光村生态区的烟叶样本真菌OTU数量是五指山的3.07倍,三个不同基因型的雪茄烟叶中以M.3的OTU数量最高;3大优势菌群门分别是子囊菌门、担子菌门、被孢霉门;3大优势属分别是枝孢属,桑帕氏酵母菌属、尾孢菌属;叶际真菌群落结构受生态环境、基因型以及二者的交互作用的影响,但受生态环境影响最为显著。可知,生态环境是成熟期雪茄烟叶际真菌群落的主要影响因素。      

海南H382雪茄烟叶不同发酵周期细菌群落多样性表征及演替分析

  目的  探索海南H382雪茄烟叶发酵中细菌群落组成和演替规律,为揭示发酵机制提供依据,为筛选功能细菌提供参考。  方法  通过16S rRNA测序技术对海南H382雪茄烟叶不同发酵时期的细菌群落多样性及群落演替规律进行表征,并利用PICRUSt预测了不同发酵时期细菌群落的功能。  结果  （1）雪茄烟叶发酵中细菌群落多样性较丰富,7个样本共聚类299个OTU,属于27个属;不同发酵时期样本中OTU数目不同,发酵前期呈增加趋势,随后呈现下降趋势,以YB_3（样本-3）中OTU最多,共222个;（2）以细菌占比多少为标准,H382雪茄烟叶发酵过程中细菌群落演替规律为:含量最高由YB_2中的葡萄球菌属（Staphylococcus）到YB_3中海洋芽孢杆菌属（Oceanobacillus, ）,随后为YB_4（样本-4）中假单胞菌属（Pseudomonas）,最后为YB_5、YB_6和YB_7中的葡萄球菌属（Staphylococcus）;（3）PICRUSt功能预测结果显示,样本间预测功能种类差异小,而样本间功能种类的丰度差异较大。  结论  H382雪茄烟叶发酵过程中细菌群落组成多样性丰富,优势菌群在本实验条件下是演替的。发酵过程中主要的细菌群落由发酵初期的Staphylococcus、Enterococcus和Pantoea,演变为中期的Oceanobacillus、Paracoccus、Staphylococcus和Bacillus,随后演变为Pseudomonas和Enterobacter,最后稳定为Staphylococcus和Terribacillus。根据细菌的功能预测,它们主要参与氨基酸运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢等。      

烟草青枯病不同发病阶段根际土壤微生物群落变化趋势分析

通过扩增子测序技术,探究了烟草青枯病不同发病阶段根际土壤细菌和真菌群落的变化趋势,旨在为明确微生态-青枯病互作关系提供理论基础。结果表明,青枯病烟田根际土壤细菌群落Sobs、shannon指数和OTUs数量于烤烟移栽后75 d和100 d显著降低,真菌群落多样性指数无显著变化。一些致病微生物（Ralstonia、Fusarium等）和有益微生物（Sphingomonas、Gemmatimonas、Pseudomonas、Lysobacter、Streptomyces、Trichoderma、Gibberella、Chaetomium等）的相对丰度在青枯病发生阶段明显升高。与移栽前相比,属水平上根际土壤细菌群落结构于移栽后75 d和100 d,真菌群落结构于移栽后50 d和75 d发生明显改变。     

再造烟叶生产过程物料微生物群落结构分析

为分析造纸法再造烟叶生产过程微生物的多样性及其分布与变化情况,以再造烟叶生产过程各物料为研究对象,采用Illumina高通量测序技术对25个物料样品的细菌16S rRNA V3-V4区和真菌ITS序列进行测序分析,获得了生产过程物料细菌和真菌丰度及群落组成情况。结果表明:①再造烟叶生产过程物料中共检测出393个细菌属和165个真菌属,其中优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、假丝酵母属（Candida）和曲霉属（Aspergillus）;②生产过程不同物料微生物群落多样性和结构存在明显差异,聚类分析显示细菌属多样性和结构变化相对较小而真菌属变化相对较大;③从萃取到制涂布液过程中,细菌乳杆菌属（Lactobacillus）相对丰度逐渐增加,而真菌假丝酵母属（Candida）相对丰度总体逐渐降低。      

雪茄茄芯烟叶工业二次发酵过程中细菌与真菌群落多样性变化分析

  目的  为分析茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落多样性及菌群动态变化规律。  方法  以德雪三号初次发酵烟叶为试验材料,采用细菌16S rDNA和真菌ITS1的Illumina MiSeq高通量测序技术,分析烟叶二次发酵0、5、10、15和20 d时细菌和真菌群落结构及丰度信息。  结果  发酵0 d时细菌群落Chao1、ACE和Shannon指数最高,分别为423.38、424.40和4.67;发酵10 d时真菌群落Chao1和ACE指数最高,分别为85.82、89.49。基于门水平,随着发酵时间的增加,细菌从以变形菌门（Proteobacteria）为优势转变为以厚壁菌门（Firmicutes）为主,真菌主要优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度在71.61%~98.16%之间。基于属水平,葡萄球菌属（Staphylococcus）为整个发酵过程中的主要优势细菌属,在发酵15 d时相对丰度最大（91.25%）;次要优势细菌属由假单胞菌属（Pseudomonas）、马赛菌属（Massilia）等转变为芽孢杆菌属（Bacillus）、土地芽孢杆菌属（Terribacillus）;曲霉属（Aspergillus）为真菌绝对优势菌属,平均丰度达到87.40%。LEfSe分析结果表明,21种细菌在属水平上有显著性差异,6种真菌在科水平上有显著性差异。  结论  茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落的丰富度和多样性随着发酵时间的增加总体呈降低趋势。在属水平上,不同发酵时间茄芯烟叶细菌和真菌群落组成结构相似,相对丰度有明显差异,Staphylococcus和Aspergillus为二次发酵过程中的主要优势菌属。      

基于高通量测序的雪茄烟叶细菌多样性与功能预测

  背景和目的  环境条件与烟叶理化性质的改变直接影响烟叶的细菌群落结构和功能。为探究海南不同产区茄衣、茄套和茄芯细菌群落组成,研究雪茄烟叶细菌群落结构及代谢功能。  方法  以海南光村、昌江、白沙和五指山4个产区茄衣、茄套和茄芯为试验材料,基于16S rRNA测序技术分析细菌群落结构,PICRUSt预测分析细菌群落的代谢功能。  结果  12个样本中共聚类2317个OTU,属于10个科。五指山产区茄套的细菌群落丰富度及多样性最高,其Chao1指数、ACE指数和Shannon指数分别为344.00、344.00和6.54。光村和五指山产区细菌群落丰富度及多样性均表现为茄衣 < 茄套、茄芯。昌江产区则表现为茄衣 > 茄芯、茄套。茄衣的主要优势菌科为葡萄球菌科,相对丰度明显高于茄套、茄芯,不同产区之间无明显差异。茄套和茄芯的主要优势菌科为肠杆菌科,明显高于茄衣,且昌江、五指山 > 光村、白沙。KEGG代谢通路分析结果表明,不同产区茄衣、茄套和茄芯细菌预测功能种类差异较小,丰度差异较大。  结论  在科分类水平上,不同产区不同用途雪茄烟叶细菌群落多样性丰富,细菌群落结构组成相似,相对丰度有所差异,葡萄球菌科、肠杆菌科是造成烟叶细菌群落结构差异的关键菌科。细菌群落代谢途径丰富,主要富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢通路中,除此之外,也较多的富集在辅助因子以及维生素代谢等通路。      

雪茄烟田微生物群落和土壤理化性状与青枯病发生的关系

为明确影响雪茄烟青枯病发生的关键微生物和土壤因素,采用扩增子测序法,研究了青枯病发病与未发病根际土壤细菌和真菌群落结构组成、土壤理化性状及相互间的关系。结果表明,相对于未发病根际土壤,发病土壤有提高微生物多样性和复杂程度的趋势,增加了假单胞菌（Pseudomonas)、肠杆菌（Enterobacter）、弹球菌（Sphaerobolus）、毛枝菌（Trichocladium）、镰刀菌（Fusarium）等的相对丰度,降低了朱氏杆菌（Chujaibacter）、寡养单胞菌（Stenotrophomonas）、罗河杆菌（Rhodanobacter）、被孢霉菌（Mortierella）、毛壳菌（Chaetomium）等的相对丰度。病情指数与土壤含水量（SAWC）、毛管孔隙度（SCM）、有效磷（AP）显著正相关;与土壤通气孔隙度（SAP）、pH、交换性钙（ECa）显著负相关。典型相关、主成分及最小数据集分析表明土壤SCM、AP和劳尔氏菌（Ralstonia）、Chujaibacter相对丰度是雪茄烟青枯病发病的关键土壤及微生物因子。     

机械化与传统酿造方式下浓香型白酒酿造环境微生物群落结构对比分析

为探究机械化与传统酿造方式浓香型白酒酿造环境微生物群落结构特征，该研究采用高通量测序技术结合数学方法统计分析，对两种酿造方式下酿造车间不同环境区域的微生物群落结构及分布特征进行对比，结果发现，两种酿造方式的不同环境区域的真菌群落结构具有不同的特征，而细菌群落结构特征较为相似。机械化酿造方式的环境真菌类群主要分布在摊晾区，细菌类群在不同环境区域均衡分布；传统酿造方式的环境真菌类群主要分布在摊晾、窖池及上甑周围环境区域，而细菌类群在不同环境区域的分布较为均衡。两种酿造方式的各环境区域共有46种真菌属，占真菌属总种类的13.90%;共有229种细菌属，占细菌属总种类的23.32%。机械化酿造方式的摊晾、窖池区有25种特有真菌属、62种特有细菌属，而传统酿造方式的摊晾、窖池区有14种特有真菌属、35种特有细菌属，但这些特有的微生物在各环境区域的相对丰度均<1%。从两种酿造方式的摊晾、窖池区检测到的假丝酵母属、威克汉姆酵母、魏斯氏菌属、短杆菌属等白酒酿造的重要微生物，其相对丰度均>1%且存在一定的差异。主要原因与两种酿造方式下酿造环境条件不同及微生物的相互作用等有关。     

发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶品质的影响

为探究发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶质量的影响,研究了德雪7号雪茄烟叶分别在加水发酵和介质发酵时其常规化学成分、非挥发性有机酸、致香成分及微生物群落结构的变化趋势。结果表明：(1)随着发酵的进行,雪茄烟叶总氮和生物碱的质量分数总体变化不显著,总糖和还原糖质量分数呈下降趋势。(2)添加介质影响了雪茄烟叶非挥发性有机酸总质量分数的变化趋势,有利于减弱雪茄烟叶烟气的涩口感和刺激感,介质发酵14～21 d时非挥发性有机酸的组成对改善雪茄烟叶感官品质最为适宜。(3)雪茄烟叶致香成分总量随发酵的进行呈先增加后降低的趋势,于14～21 d达到最高水平,且添加介质有利于致香成分的累积。(4)介质显著改变了雪茄烟叶的真菌群落结构,发酵21 d时,雪茄烟叶中细菌和真菌多样性显著提升,葡萄球菌属在发酵14～21 d时大量富集,促进了致香成分的生成。     

高通量测序技术分析西藏不同海拔地区曲拉微生物多样性

为探明西藏不同海拔地区的曲拉中微生物群落结构差异,采用高通量测序技术对采自低海拔、中海拔、高海拔3 个组别共40 份牦牛曲拉样品进行测序。结果表明,不同组样品间微生物多样性存在差异。随着海拔高度的增加,曲拉样品中细菌菌群的多样性与丰富度都呈下降趋势,真菌菌群的多样性变化不明显,丰富度呈下降趋势。低海拔组含有细菌可操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）2 411 个、中海拔组1 391 个、高海拔组1 197 个,3 组中相同的细菌OTU有715 个;其优势菌属为乳球菌属（Lactococcus）和乳杆菌属（Lactobacillus）,平均相对丰度分别为34.0%和18.4%。低海拔组含有真菌OTU 801 个、中海拔组343 个、高海拔组399 个,3 组中相同的真菌OTU有173 个;其优势菌属为地霉属（Geotrichum）,平均相对丰度为33.8%。本研究揭示了西藏不同海拔地区曲拉中微生物群落结构多样性,为曲拉中特色微生物资源的筛选与利用提供了理论基础。     

浏阳洞库陈化烟叶微生物多样性分析

[目的]为研究浏阳洞库3个不同香型陈化烟叶样品微生物多样性和群落组成差异.[方法]利用高通量测序对3个不同香型陈化烟叶样品微生物多样性、群落组成进行显著性差异分析,构建各样品微生物生态网络,并对各细菌群落进行功能预测.[结果](1)浏阳洞库3个不同香型陈化烟叶样品中细菌物种丰富,在门水平上主要由变形菌门和厚壁菌门组成,...     

陈化烟叶细菌区系的高效分离及增殖技术研究

对陈化烟叶的细菌区系进行高效分离及扩增,获得最适助分离剂和分离条件,选取在玉溪陈化,等级为WDC3F的K326烟叶为试验材料,使用4种不同的助分离剂对陈化烟叶细菌区系进行了分离,同时对分离的细菌区系进行了培养增殖,利用可培养和免培养法对培养前后的细菌区系多样性进行了评价和分析。结果表明,以1‰ SDS为助分离剂对陈化烟叶细菌区系进行分离,分离率相对于传统方法提高了489.58%。培养温度为15℃时,使用烟叶浸液培养基不仅可使烟叶表面细菌总量增殖约100倍,而且可以较好地保留区系的多样性。免培养分析表明,培养增殖前后的细菌区系结构存在一定差异,但其细菌群落代谢功能并没有显著差异,这表明扩增后的细菌区系仍然具备了原细菌区系的生理功能。本研究探索并建立了陈化烟叶细菌区系的高效分离方法,为陈化烟叶微生物资源的开发提供了理论基础。     

加料发酵对茄芯烟叶化学成分及表面细菌多样性的影响

【目的】为探究茄芯烟叶在加料发酵方式下化学成分及表面细菌多样性的变化。【方法】以茄芯烟叶“印尼J/F/G”为试验材料,测定了加水（对照组）和加料（试验组）发酵烟叶主要化学成分的变化,并分析了随着发酵时间的延长烟叶的表面细菌群落结构和丰富度的变化。【结果】（1）工业发酵过程中烟叶表面细菌多样性发生明显变化,料液的添加提高了烟叶Operational taxonomicunit(OTU)数目并改变烟叶细菌群落结构与优势菌群。（2）烟叶蛋白含量在工业发酵过程中无明显变化,维持在16.45%～17.46%。（3）随着发酵进程的推进,对照组氨基酸总量呈现明显下降趋势,而料液在稳定烟叶氨基酸总量的同时,也有助于提升烟叶中苯丙氨酸、脯氨酸等Amadori氨基酸含量。（4）发酵开始时,试验组石油醚提取物含量高于对照组,对照组雪茄烟叶的石油醚提取物含量随发酵时间延长而显著增加,而试验组烟叶在工业发酵过程中的石油醚提取物含量增幅不明显。（5）工业发酵对烟叶中的豆蔻酸和月桂酸等饱和脂肪酸含量影响甚微,而料液的加入使发酵末期的烟叶油酸含量降低了52.37%。【结论】茄芯烟叶在工业发酵过程中,料液的添加改变了烟...     

云南复烤烟叶不同地点醇化过程中可培养真菌种群分析

为较全面的了解云南复烤烟叶在不同地点醇化过程中真菌多样性,挖掘其中的有益微生物,提高烟草醇化品质,以复烤烟叶为试验材料,利用18S rDNA克隆测序技术,系统研究了其醇化过程中可培养真菌的种群结构。结果表明,醇化过程中,复烤烟叶叶面真菌数量除曲靖仓库在6月有所上升外,其余各地均随着醇化的进行而逐渐下降,其中曲靖和楚雄两地非常接近,元江最少;通过形态特征及18S rDNA鉴定,烟叶叶面真菌包括根霉属真菌、青霉属真菌、曲霉属真菌等24个真菌属（种）。不同地点,不同时期烟叶叶面真菌的数量、种类及优势种群不尽相同,而根霉属真菌始终为优势种群。