岩扇贝原种和繁育后代肠道和内脏团细菌多样性分析

为研究岩扇贝Crassadoma gigantean的生物学特性和消化代谢机能,采用传统培养方法分离培养加拿大原种岩扇贝内脏团(JN)和肠道(JC)及中国育种得到的子一代岩扇贝内脏团(YN)和肠道(YC)4种样品中的细菌,测定分离到的可培养细菌的16S rRNA基因并确定其分类地位;提取上述样品中的总DNA,运用Ion S5^(TM)XL高通量测序平台,对样品中细菌群落多样性进行分析。结果表明:用传统方法获得可培养菌株83株,选取代表菌31株测序并比对,其分别属于嗜冷杆菌属Psychrobacter、动性球菌属Planococcus、弧菌属Vibrio、假单胞菌属Pseudomonas、假交替单胞菌属Pseudoalteromonas、芽孢杆菌属Bacillus、库克菌属Kocuria和副球菌属Paracoccus;高通量测序结果显示,4种样品中有效序列群落结构可分为9个门,分别为变形菌门Proteobacteria、异常球菌-栖热菌门Deinococcus-Thermus、拟杆菌门Bacteroidetes、厚壁菌门Firmicutes、蓝细菌门Cyanobacteria、软壁菌门Tenericutes、放线菌门Actinobacteria、浮霉菌门Planctomycetes和疣微菌门Verrucomicrobia;加拿大原种岩扇贝肠道样品中的优势菌门为变形菌门(占80%),次优势菌门为拟杆菌门(占15%),内脏团样品中的优势菌门为变形菌门(占52%),次优势门为拟杆菌门(占18%);中国育种得到的子一代岩扇贝肠道样品中的优势菌门为变形菌门(占61%),次优势菌门为拟杆菌门(占26%),内脏团样品中的优势菌门为变形菌门(占73%),次优势菌门为拟杆菌门(占17%)。研究表明,岩扇贝的肠道和内脏团微生物具有丰富的多样性,加拿大原种岩扇贝和国内子一代岩扇贝的肠道和内脏团细菌群落结构存在一定差异。     

池塘鱼菜立体种养系统的微生物群落结构分析

为了解池塘鱼菜立体种养系统中微生物的群落结构特征,探究池塘鱼菜立体种养系统不同组成之间的相互关系,采用Illumina MiSeq高通量测序方法对系统不同组成的微生物16S rRNA V3～V4区进行测序,比较分析了水体、底泥、蕹菜Ipomoea aquatica Forsk根际与根表、暗纹东方鲀Takifugu obscures肠道及凡纳滨对虾Litopenaeus vanname肠道微生物群落多样性及差异。结果表明:池塘鱼菜立体种养系统的6组样品细菌分布于62门1 503属,优势菌门包括变形菌门Proteobacteria (27.71%)、放线菌门Actinobacteria (16.37%)、蓝细菌门Cyanobacteria (16.05%)和拟杆菌门Bacteroidetes (10.07%),主要优势菌属包括红球菌属Rhodococcus、葡萄球菌属Staphylococcus、弓形杆菌属Arcobacter、红杆菌属Rhodobacter、硫杆菌属Thiobacillus和支原体属Mycoplasma;水体的优势菌门为放线菌门、变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门,底泥的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门,蕹菜根际及根表的优势菌门为变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门,暗纹东方鲀肠道的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、Epsilonbacteraeota、蓝细菌门和拟杆菌门,凡纳滨对虾肠道的优势菌门为放线菌门和变形菌门;池塘鱼菜立体种养系统中的功能性细菌分布略有不同,蕹菜根表硝化细菌的相对丰度显著高于水体、鲀肠道和虾肠道(P<0.05),蕹菜根际反硝化细菌的相对丰度显著高于其他各组(P<0.05),水体和蕹菜根际固氮菌的相对丰度显著高于虾肠道、底泥和鲀肠道(P<0.05)。研究表明,池塘鱼菜立体种养系统的不同组成(底泥、水体、蕹菜根际与根表、养殖对象肠道)由于功能不同微生物群落结构存在较大差异,在蕹菜根际及根表包含有相对丰度较高的硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌,有助于促进氮循环,提高系统中氮的利用率,而养殖对象肠道中既有有益菌也有致病菌属。     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3~V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(>69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(>1%),海水首要优势门为变形菌门(>46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(>1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(>40%)和芽孢杆菌属(>10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(>3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(>2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3^V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(>69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(>1%),海水首要优势门为变形菌门(>46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(>1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(>40%)和芽孢杆菌属(>10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(>3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(>2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

土池和高位铺膜池养殖杂交鳢肠道菌群结构的比较分析

为研究土池和高位铺膜池两种养殖模式下杂交鳢Channa maculata♀×Channa maculata argus♂肠道菌群结构的差异,采用高通量测序方法分别对土池养殖的健康杂交鳢(体质量为1 140.67 g±45.88 g)和高位铺膜池养殖的健康杂交鳢(体质量为1 130.00 g±96.27 g)肠道菌群结构进行了对比分析,其中,土池设置3个重复组,分别记为abce123、abce124和abce125,高位铺膜池设置3个重复组,分别记为abce126、abce127和abce128。结果表明:高位铺膜池的水温、pH与土池无显著性差异,但总氨氮、亚硝酸氮和总碱度等明显低于土池;不同养殖模式下杂交鳢肠道菌群结构存在明显差异,且土池养殖杂交鳢肠道中细菌多样性远高于高位铺膜池;在门水平上,土池杂交鳢肠道样品abce123中变形菌门所占比例明显高于其他门类,样品abce124、abce125中分别以变形菌门Proteobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes所占比例最高,而高位铺膜池3个肠道样品中均以梭杆菌门Fusobacteria所占比例最高;在属水平上,土池abce123肠道样品中优势细菌属类均为未知细菌属类,abce124肠道样品中优势细菌属类按丰度依次为金黄杆菌属Chryseobacterium、支原体属Mycoplasma、食酸菌属Acidovorax、不动杆菌属Acinetobacter和鲸杆菌属Cetobacterium,abce125肠道样品中优势细菌属类按丰度依次为金黄杆菌属、不动杆菌属、食酸菌属、支原体属和鲸杆菌属,而高位铺膜池3个样品中均以鲸杆菌属为主,占95%以上。研究表明,土池和高位铺膜池两种不同养殖模式下杂交鳢肠道微生物组成及多样性差异较大,其结果可为今后杂交鳢的养殖模式选择和微生态学研究提供数据参考。     

基于16S rRNA高通量测序的鳢肠道微生物群落结构研究

为探究鳢肠道微生物与鳢健康养殖间的关系,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对不同养殖环境中成年健康乌斑杂交鳢Channa argus♀×Channa maculata♂(体质量100～150 g)及野生斑鳢(体质量50～100 g)肠道内容物进行微生物测序及信息分析。结果表明:不同环境(珠海斗门DM,佛山南海BRCT、BRSNC,佛山顺德杏坛XT,阳江YJ)鳢肠道内容物共31个样品间OTU数具有一定差别,总数达585,表明不同环境下鳢肠道内容物中优势菌群较为丰富;采集的样品中优势菌群主要为红球菌属Rhodococcus、梭菌属Clostridium、微杆菌Microbacterium、弧菌属Vibrio、气单胞菌属Aeromonas和邻单胞菌属Plesiomonas等,其中,梭菌属、红球菌属在所有样品中均存在,但不同环境所占的比例不同;热图分析显示,鳢肠道微生物群落中还包含变形杆菌属Proteus、肠球菌属Enterococcus、乳杆菌属Lactobacillus、拟杆菌属Bacteroides、棒杆菌属Corynebacterium等其他菌属,但占比不高,说明菌群数量不多;PCA分析显示,人工养殖杂交鳢(DM、BRCT、BRSIVC、XT)的肠道微生物群落结构比较接近,但与野生鳢(YJ)的群落结构具有一定差异。研究表明,相同环境下鳢肠道内容物中微生物群落菌属有所相似,不同环境条件下的鳢肠道微生物类群数量和优势菌群均存在显著差异。     

伯氏肩孔南极鱼和革首南极鱼皮肤微生物多样性的研究

为研究南极鱼皮肤微生物群落的多样性,揭示不同种类南极鱼皮肤微生物的差异,提取伯氏肩孔南极鱼Trematomus bernacchii(TB)和革首南极鱼Notothenia coriiceps(NC)皮肤微生物基因组总DNA,采用16S rDNA分子标记和高通量测序技术检测样品微生物群落多样性。结果表明:对两种南极鱼的6个样本分别进行测序,共获得有效序列数378 517条,获得操作分类单元(OTUs)740个;两种南极鱼皮肤的优势菌门包括厚壁菌门Firmicutes、变形菌门Proteobacteria、异常球菌-栖热菌门Deinococcus-Thermus、拟杆菌门Bacteroidetes、软壁菌门Tenericutes、放线菌门Actinobacteria等,以厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门的丰度较高;两种南极鱼皮肤的优势菌属为厌氧芽孢杆菌属Anoxybacillus、火山岩菌属Vulcaniibacterium、芽孢杆菌属Bacillus、嗜冷杆菌属Psychrobacter、青枯菌属Ralstonia、短波单胞菌属Brevundimonas、假单胞菌属Pseudomonas和嗜甲基菌属Methylophilus;同种南极鱼不同个体间皮肤微生物菌群差异较小,且伯氏肩孔南极鱼和革首南极鱼间皮肤微生物菌群无显著性差异(P>0.05)。研究表明,采用高通量测序可以精准地对两种南极鱼皮肤微生物主要菌群进行分析比较,厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门是伯氏肩孔南极鱼和革首南极鱼皮肤微生物的优势菌门,两种南极鱼间的皮肤微生物菌群无显著性差异。     

不同生长速度的大黄鱼肠道菌群结构的差异

为分析肠道菌群结构变化对大黄鱼Pseudosciaena crocea生长速度的影响,采用高通量测序的方法,对生长条件相同、生长速度不同的两组大黄鱼肠道菌群结构进行了研究。结果表明:生长缓慢组鱼肠道内菌群OTUs和菌群多样性指数Chao1显著高于生长正常组(P<0.05),但两组间Shannon指数差异不显著(P>0.05);变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、梭杆菌门Fusobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes为大黄鱼肠道内的优势菌群,其中变形菌门在两组鱼肠道内的相对丰度超过50%;两组大黄鱼肠道菌群结构变化主要集中在变形菌门、放线菌门Actinobacteria和蓝细菌门Cyanobacteria;科水平上的细菌相对丰度比较结果显示,变形菌门内的鞘脂单胞菌科Sphingomonadaceae、柄杆菌科Caulobacteraceae、丛毛单胞菌科Comamonadaceae、假单胞菌科Pseudomonadaceae和莫拉氏菌科Moraxellaceae在两组鱼肠道内的相对丰度差异显著(P<0.05),其中莫拉氏菌科在生长缓慢组鱼肠道内的含量显著高于生长正常组(P<0.05)。研究表明,不同生长速度的大黄鱼肠道菌群结构存在差异,生长缓慢组鱼肠道内菌群种类多于生长正常组;变形菌门内菌群变化与大黄鱼生长密切相关,莫拉氏菌科在鱼肠道内含量的变化可能是引起大黄鱼生长变慢的主要原因。     

不同生长速度的大黄鱼肠道菌群结构的差异

为分析肠道菌群结构变化对大黄鱼Pseudosciaena crocea生长速度的影响,采用高通量测序的方法,对生长条件相同、生长速度不同的两组大黄鱼肠道菌群结构进行了研究。结果表明:生长缓慢组鱼肠道内菌群OTUs和菌群多样性指数Chao1显著高于生长正常组(P<0.05),但两组间Shannon指数差异不显著(P>0.05);变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、梭杆菌门Fusobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes为大黄鱼肠道内的优势菌群,其中变形菌门在两组鱼肠道内的相对丰度超过50%;两组大黄鱼肠道菌群结构变化主要集中在变形菌门、放线菌门Actinobacteria和蓝细菌门Cyanobacteria;科水平上的细菌相对丰度比较结果显示,变形菌门内的鞘脂单胞菌科Sphingomonadaceae、柄杆菌科Caulobacteraceae、丛毛单胞菌科Comamonadaceae、假单胞菌科Pseudomonadaceae和莫拉氏菌科Moraxellaceae在两组鱼肠道内的相对丰度差异显著(P<0.05),其中莫拉氏菌科在生长缓慢组鱼肠道内的含量显著高于生长正常组(P<0.05)。研究表明,不同生长速度的大黄鱼肠道菌群结构存在差异,生长缓慢组鱼肠道内菌群种类多于生长正常组;变形菌门内菌群变化与大黄鱼生长密切相关,莫拉氏菌科在鱼肠道内含量的变化可能是引起大黄鱼生长变慢的主要原因。     

育苗阶段虾夷扇贝幼体中可培养细菌的多样性

为了研究虾夷扇贝Patinopecten yessoensis育苗过程中5个发育时期(受精卵时期S1、担轮幼虫时期S2、D形幼虫时期S3、壳顶幼虫时期S4、稚贝时期S5)幼体所含可培养细菌的多样性,采用2216E平板涂布法,从每个发育时期的幼体样品中各分离出30株细菌,并对150株菌进行16S rRNA基因测序分析。结果表明:150株细菌归属于2门3纲8目12科16属39种;在门水平,5个时期幼体样品中变形菌门均为优势门,其次为厚壁菌门;在属水平,优势属为弧菌属(51/150)、假交替单胞菌属(43/150)、芽孢杆菌属(16/150)、交替单胞菌属(9/150),占总数的79.3%;其中弧菌属在S1(43.3%)、S2(36.7%)、S3(36.7%)时期均为优势属,在S1时期,次优势属依次为假交替单胞菌属(26.7%)、动性球菌属(10.0%)和枝芽孢杆菌属(6.7%),在S2时期,次优势属依次为假交替单胞菌属(23.3%)、亚硫酸杆菌属(20.0%)和芽孢杆菌属(13.3%),在S3时期,次优势属依次为假交替单胞菌(16.7%)、动性球菌属(13.3%)和交替单胞菌属(10.0%);假交替单胞菌在S4(36.7%)和S5(40.0%)时期均为优势属,在S4时期,次优势属依次为弧菌属(30.0%)、芽孢杆菌属(16.7%)和交替单胞菌属(10.0%),在S5时期,次优势属依次为弧菌属(23.3%)、芽孢杆菌属(16.7%)和Pontibacillus(10.0%)。研究表明,虾夷扇贝育苗过程中不同发育时期的幼体所含可培养细菌种类比较丰富,细菌群落结构存在较大差异。