泥蚶(Tegillarca granosa)血细胞转录组序列中免疫相关基因的结构与mRNA表达量分析

贝类血细胞直接参与异物吞噬和包囊作用,还在伤口修复、炎症反应过程中发挥重要作用,是机体免疫防御的承担者。本研究采用RNA-seq测序技术研究了鳗弧菌感染前后泥蚶血细胞的转录组序列,通过序列组装,获得了α-葡萄糖苷酶(GAA)、α-甘露糖苷酶(LAMAN)、芳基硫酸酯酶B(ASB)、天冬酰胺氨基葡萄糖酶(AGA)、整合素β3亚基(ITB3)、热休克蛋白9(HSPA9)和Toll相互作用蛋白(TOLLIP)序列,利用Orffinder获得了其编码蛋白序列,并对蛋白序列进行了理化性质、二级结构、保守结构域和三级结构分析。结果表明:7种蛋白质二级结构均含有α螺旋、β折叠及无规则卷曲,泥蚶和人类ITB3和TOLLIP具有相同的保守结构域, Swiss-model同源建模获得的三级结构与模板同源性均超过35%(TOLLIP除外)。鳗弧菌刺激后,GAA、LAMAN、ASB、AGA和HSPA9的表达量显著增加,ITB3和TOLLIP表达量变化不明显。该研究补充和完善了对泥蚶免疫相关基因的认识,并为进一步开展泥蚶抗病机理研究提供了重要的理论依据。     

福建三沙湾海域细菌群落结构及其形成机制

细菌群落在水生生态系统中起着非常关键的作用。基于DNA和RNA高通量测序技术研究了福建三沙湾海域细菌的群落结构及其形成机制。结果发现：（1）三沙湾海域中共检测到细菌1 476个操作分类单元（OTUs）,其中γ-变形菌、α-变形菌、蓝细菌和拟杆菌为多样性最高的类群;（2）基于DNA和RNA高通量测序技术均发现这4种类群同时也是该海域细菌群落中的优势类群,但其代谢活性处于不同的状态,主要受到盐度、总氮、亚硝氮和无机磷酸盐浓度的调控;（3）三沙湾细菌群落结构在空间尺度上的分布存在差异,表现为地理位置上越相近的海区其细菌群落结构越相似。中性模型进一步分析发现,三沙湾海域细菌群落的形成主要受到中性过程的调控。本研究结果可为深入理解福建三沙湾海域中细菌群落结构及其形成机制提供理论依据。     

南海东沙深海冷泉区973-5重力柱沉积物古菌多样性

中国南海东沙一带冷泉发育,但目前国内外对深海冷泉区微生物研究甚少,特别是缺乏利用高通量测序的记录。对东沙深海冷泉区973-5站位(该站位水深约3 000 m)长约935 cm的重力岩心进行了高通量分析。结果显示:该站位微生物细胞丰度为5.3×10⁸~34.0×10⁸个/g,随深度变深而增加,其变化趋势与甲烷含量变化可对比,与粒度、有机碳的变化也具有相关性。测序结果显示,岩心中主要古菌类群是MBGB(39.9%)、C3(15.8%)以及ANME-1(12.0%),随着深度的变化群落组成有所改变。硫酸盐-甲烷界面(SMI,760 cm)上下出现了大量的MBGB和ANME-1类群,pH也不断增加,暗示了这一区域存在不断增强的甲烷厌氧氧化作用。岩心底部出现了一定量的ANME-1和ANME-2类群,暗示除了在SMI附近甲烷氧化和硫酸盐还原反应强烈,其下部可能还有水合物的分解与甲烷的上涌,为ANME类群生存提供了营养物质。与东沙海区其他站位相比,973-5站位的甲烷通量较高,但没有发现产甲烷菌,推测该区沉积物中高浓度的甲烷来源为周边浅部或深部断裂系统运移供给。     

稀有OTU对海洋底栖纤毛虫群落异质性的影响研究

运用高通量测序技术分析微型生物多样性时,生物学重复间常表现出明显的异质性,这可能是高比例的稀有可操作分类单元(operated taxonomic unit, OTU)造成的“假象”。为明晰陆架海区站位间及同一站位重复间底栖纤毛虫群落的异质性水平,并探明稀有OTU与群落异质性的关系,给出去除稀有OTU阈值的科学建议。本研究在东海选取具有明显环境梯度的4个站位,每站位采集3个重复沉积物,采用高通量测序技术研究纤毛虫群落与分布。研究表明同一站位重复间群落不相似度在30%～34%,重复间群落的高差异性会掩盖地理距离较近的站位间差异(33%)。各个站位重复间共有OTU分别占该站位检获的总OTU数的34.4%, 31.9%, 39.5%和36.5%,而序列数基本占据94%以上。相对丰度小于0.1%的OTU占总OTU数的80%。依次去除相对丰度低于0.01%至0.1%的OTU,发现去除稀有OTU能够有效降低重复间差异,去除越稀有的OTU,降低效果越强;对站位之间的差异影响较小,且站位差异越大影响越小。稀有OTU的分布随机性极强,基本与站位无关。相对丰度低于0.015%的OTU是造成重复间群落异质性...     

潮汐作用对滨海浅层地下水中细菌群落结构的影响

本研究在青岛金沙滩潮上带连续采集浅层地下水样品,运用高通量测序技术及荧光定量PCR技术,探讨潮汐作用对滨海浅层地下水中细菌群落结构的影响。结果表明,滨海浅层地下水中的细菌优势类群为变形菌,潮汐作用会引起地下水中细菌群落组成与丰度发生明显变化。通过对各细菌样本的聚类分析发现,涨潮前期的样品之间、退潮阶段的样品之间相似性较高,而高潮阶段样品与它们的差异性较大。NO~-_2、SiO■对浅层地下水中的细菌群落结构具有显著影响(P0.05)。受潮汐作用影响,浅层地下水环境中与氮循环相关的细菌群落相对丰度较高。本研究表明,潮汐作用对浅层地下水中细菌群落结构的影响不可忽视。本研究为滨海浅层地下水中微生物群落结构的研究提供了可靠依据。     

高通量测序技术揭示印度尼西亚北苏拉威西岛一株色素异常澄黄滨珊瑚特异的共生微生物群落

细菌性疾病对珊瑚的健康影响造成了很大影响,而致病菌与珊瑚疾病之间的对应性还不明朗。色素异常现象是野外澄黄滨珊瑚一种常见的不健康状态。我们采用Illumina 16s rRNA基因高通量测序技术比较分析了健康和色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的群落组成差异。色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的多样性明显高于健康澄黄滨珊瑚,同时两种珊瑚的共生细菌群落组成也有很大差异。一些特定的细菌类群在澄黄滨珊瑚共生细菌中的比例很高,推测这些细菌种类可能是导致澄黄滨珊瑚色素异常的“罪魁祸首”。     

海洋沉积物氨氧化菌群落结构的测序分析

本文以氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)特征基因氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,AMO)α亚基基因(amoA)为目标基因(～491bp),分别采用克隆文库、454高通量测序和illumina测序技术对其群落结构进行了比较研究。结果表明, 454高通量测序和illumina测序技术得到的菌群多样性及丰富度均高于克隆文库技术。在菌群组成方面,虽然3种测序技术检测到的优势类群均为亚硝化螺菌,但在菌群丰度方面存在差异。3种测序技术中,克隆文库技术在很大程度上可能高估物种丰度,且对部分低丰度类群的检测能力有限;illumina单端测序由于其测序片段较短,可能存在物种注释错误、不能准确区分各物种间序列差异等问题;比较而言, 454高通量测序技术能较为全面和准确地反映海洋沉积物中AOB的菌群结构特征。     

DNA甲基化修饰对金钱鱼卵巢Cyp17a1表达水平的影响

【目的】分析DNA甲基化修饰对金钱鱼（Scatophagus argus）卵巢Cyp17a1表达的影响,进一步认识卵巢发育成熟相关基因表达的调控机制。【方法】分别取卵巢发育III、IV期的金钱鱼,以及投喂添加0（对照）、50、100μg/g雌二醇饲料30 d的2龄雌鱼,用MethPrimer软件分析其Cyp17a1基因CpG二核苷酸位点分布特征,并预测CpG岛;采用亚硫酸氢盐测序法检测不同发育时期卵巢以及投喂雌二醇个体卵巢中的Cyp17a1的DNA甲基化修饰水平,并用实时荧光定量PCR分析Cyp17a1基因表达水平。【结果】金钱鱼Cyp17a1翻译起始位点2 000 bp后无CpG岛,取第1外显子含有5个CpG位点（翻译起始位点后106、116、129、148和203 bp处）的区域用于DNA甲基化水平检测。金钱鱼III期卵巢Cyp17a1外显子1的DNA甲基化修饰水平显著高于IV期卵巢（P <0.05）,与其mRNA表达水平呈负相关。116、129和203 bp处DNA甲基化存在发育时期差异,但106和148 bp处差异不显著（P> 0.05）。投喂雌二醇后,金钱鱼卵巢C...     

丹江口库区表层沉积物细菌多样性及功能预测分析

湖泊沉积物微生物是水生态系统的重要组成部分,目前关于丹江口库区沉积物细菌群落和功能研究鲜见报道.于2017年5月对丹江口库区内5个典型生态点位表层沉积物进行采集,采用高通量测序技术对表层沉积物细菌群落组成进行研究,结果表明细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等33个门和318个属组成,具有丰富的群落组成.沉积物细菌群落和理化指标冗余分析(RDA)结果表明,pH值、总磷、有机质和铵态氮含量均能显著影响沉积物细菌群落组成.细菌属分类单元与环境因子Spearman相关分析表明,变形菌门中11个属的细菌与环境因子显著相关,为与环境因子显著相关细菌的主要组成(占47.62%).采用细菌群落功能预测软件PICRUSt(Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States)对表层沉积物细菌群落进行分析,结果表明沉积物细菌功能主要涉及能量产生和转换、信号转导机制、氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成等24个基因功能家族,表现出功能上的丰富性.基因功能家族预测基因拷贝数表现为台子山宋岗库心渠首黑鸡嘴.     

基于高通量测序技术的两种水螅水母现场食物研究

水母类在自然海区的食物组成是摄食生态学研究的核心问题,本研究利用高通量测序技术分析了管花萨氏水母(Sarsia tubulosa)和八斑芮氏水母(Rathkea octopunctata)的现场食物组成。结果表明:管花萨氏水母和八斑芮氏水母现场摄食食物具有较高的多样性,管花萨氏水母摄食食物31种,八斑芮氏水母29种;两种水母从食物组成上看,属于杂食性生物,其食物包括浮游动物、真菌、浮游植物、陆地植物碎屑等;管花萨氏水母和八斑芮氏水母二者互为捕食对象;二者摄食的食物类群具有相似性,主要来源于节肢动物门和颚足纲,均以太平真宽水蚤为摄食优势种,分别贡献两者食物总量的45.14%和42.42%。高通量测序技术是深入探究水母现场食物组成新的技术手段,两种水母的现场食物组成结果为水母摄食生态学的研究提供了重要参考。