近海水体环境DNA沉降对沉积物中纤毛虫分子多样性评估的影响

在陆架海区沉积物中, DNA高通量测序技术可检获大量浮游寡毛类和舞毛类等非底栖纤毛虫,这些源于水体的环境DNA(eDNA)如何影响对沉积物中纤毛虫分子多样性的评估,以及影响程度如何尚不明确。本研究选取了黄海冷水团中的两个站位,通过提取水体和沉积物中DNA和RNA,并采用直接提取法和洗脱法提取沉积物DNA,结合DNA和cDNA测序技术,探讨了水体和沉积物中纤毛虫分子多样性的关系。研究表明,基于洗脱DNA法、直接提取DNA法和cDNA法获得的沉积物中纤毛虫OTUs数分别为451、312和324个,其中211个OTUs同时由三种方法检获;而164个OTUs仅通过洗脱DNA法检获,其中89%为相对丰度低于0.1%的稀有类群。直接提取DNA法所获的寡毛类和舞毛类序列数占比达46%,而在洗脱DNA法和cDNA法中占比仅为12%和10%。沉积物中检获的43%—71%的舞毛类和寡毛类OTUs与浅层水(<40m)共有,仅19%—29%与深层水(>40m)共有,且这些共有的OTUs可同时在浅层水中检获。本研究发现,对沉积物中纤毛虫分子多样性评价造成影响的浮游类群主要来自浅层水,洗脱DNA与cD...     

中国对虾素在大肠杆菌(Escherichia coli)中的重组表达

中国对虾素是从中国对虾血细胞中克隆得到的一种抗菌肽。为了进一步研究中国对虾素(CHP)的功能并为制备特异性抗体作准备，采用大肠杆菌表达外源蛋白的方法，进行了对虾素原核表达的研究。根据从中国对虾血细胞中克隆得到的对虾素基因设计特异性引物扩增中国对虾素成熟肽基因(CHP)，插入原核表达载体pGEX-4T-1中，在E．coli BL21表达融合蛋白GST-CHP．结果表明，不同表达菌株的融合蛋白表达量为30％—34％，同一菌株在诱导5h后能达到最高表达量。利用GST亲和层析纯化融合蛋白，将融合蛋白用凝血酶裂解以得到CHP，其分子量约为5．6kDa，N-端测序结果与期望的成熟对虾肽序列一致。用液体生长抑制方法检测活性，表明重组GST-CHP蛋白及CHP均表现出对大肠杆菌的抑菌活性。     

通过焦磷酸测序揭示北极海水的微生物群落结构

This study aimed to determine the microbial community structure of seawater in(ICE-1) and out(FUBIAO) of the pack ice zone in the Arctic region.Approximate 10 L seawater was filtrated by 0.2 μm Whatman nuclepore filters and the environmental genomic DNA was extracted.We conducted a detailed census of microbial communities by pyrosequencing.Analysis of the microbial community structures indicated that these two samples had high bacterial,archaeal and eukaryotic diversity.Proteobacteria and Bacteroidetes were the two dominant members of the bacterioplankton community in both samples,and their relative abundance were 51.29% and 35.39%,72.95%and 23.21%,respectively.Euryarchaeota was the most abundant archaeal phylum,and the relative abundance was nearly up to 100% in FUBIAO and 60% in ICE-1.As for the eukaryotes,no_rank_Eukaryota,Arthropoda and no_rank_Metazoa were the most abundant groups in Sample FUBIAO,accounting for 85.29% of the total reads.The relative abundance of the most abundant phylum in Sample ICE-1,no_rank_Eukaryota and no_rank_Metazoa,was up to 90.69% of the total reads.Alphaproteobacteria,Flavobacteria and Gammaproteobacteria were the top three abundant classes in the two samples at the bacterial class level.There were also differences in the top ten abundant bacterial,archaeal and eukaryotic OTUs at the level of 97% similarity between the two samples.     

宁波沿海陆源排污口蓝藻(Cyanobacteria)和裸藻纲(Euglenoidea)生物的分布特点

采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析,得到2011年的3月、5月、8月和10月份各排污口蓝藻和含叶绿体单细胞生物的分布情况。研究结果表明:宁波沿海陆源排污口中含叶绿体单细胞生物数量最多,占91.857%,包括眼虫门(Euglenozoa)、绿藻门(Chlorophyta)、隐藻门(Cryptophyta)生物。其中主要为眼虫门的裸藻纲(Euglenoidea)生物占90.08%。蓝藻门的集球藻目(Synechococcophycideae)和颤藻亚目(Oscillatoriophycideae)含量相对较多,分别占5.70%和1.79%;排污口中裸藻纲生物数量季节性差异比较大,3月份、8月份数量相对较多,5月份和10月份较少,推测这类生物的数量与季节性温度变化有关;各排污口污染物、这两类生物检出量和种类有一定差异,在氮磷含量高的排污口(如S9号)其检出量并不高,推测检出量与排污口的主要污染物中氨氮含量没有直接关系,可能受氮磷比的影响。     

基于三代测序技术的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高通量候选基因关联分析方法的建立

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是世界也是我国的主导对虾养殖品种,产业的发展离不开良种的支撑,分子育种被认为是加快良种选育的最有效途径,而目标性状相关分子标记的开发是发展分子育种的基础。研究主要目的是建立一种适用于凡纳滨对虾等水产经济物种的高通量候选基因关联分析方法,并在抗弧菌相关标记筛选中进行应用。首次将三代靶向测序技术用于对虾候选基因的基因分型,在抗弧菌性状候选基因LvPI3K的全长序列上发掘到91个SNP位点,通过关联分析鉴定到21个与抗弧菌性状显著相关的SNP标记(P0.05),利用Sanger测序证实了三代靶向测序技术分型结果准确可靠。所建立的基于三代测序的靶向分型方法为凡纳滨对虾等水产动物提供了一种高效、低成本的基因分型方法,所发掘的抗弧菌性状相关位点对开展凡纳滨对虾抗弧菌性状分子育种具有一定指导意义。     

应用高通量测序技术分析北方刺参养殖池塘环境菌群结构

刺参(Apostichopus japonicus)是一种经济价值很高的海珍品,具有很高的药用价值和营养价值,本文采用高通量测序技术分析了大连地区3个养殖公司刺参养殖环境中室内养殖池塘水体、室外养殖水体和沉积物中菌群结构特征,9个样品所得有效序列为26503—37825条,可归为1502—5741个分类操作单元(OTUs)。研究结果表明:(1)刺参养殖环境中具有较高的菌群多样性,其中3个公司的刺参养殖沉积物环境中菌群多样性较其相应公司刺参养殖水环境中菌群多样性高;(2)9个样品中的细菌可归为26个门类,除常见报道的变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门和放线菌门外,还有17个门类的鲜见报道的菌群被检测到;(3)各样品中菌群组成虽有差异,但变形菌门和拟杆菌门为优势菌,约占50.54%—99.91%。     

宁波沿海陆源排污口拟杆菌(Bacteroidetes)分布的特点

采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析,得到2011年3月、5月、8月、10月份各排污口总体微生物以及拟杆菌纲的分布情况。通过对454测序结果分析,共成功鉴定24个门,主要包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和后壁菌门(Firmicutes)等。其中拟杆菌门的变化趋势与梭杆菌门(Fusobacteria)相似,均为随月份的增加而递增的趋势。在拟杆菌门下,共鉴定出3个纲3个目9个科27个属,4个采样月份大部分站点的优势属为黄杆菌纲(Flavobacteria),其次为拟杆菌纲(Bacteroidetes)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria),通过聚类分析发现,拟杆菌门分布规律主要与排污口类型和季节有一定的关系。通过454测序检测到了极难培养的寡营养细菌鞘脂杆菌,也说明了454测序较传统微生物生态学研究方法的优势,同时针对普雷沃菌属(Prevotella sp.)及黄杆菌属(Flavobacterium sp.)两种具有代表性的属的分布情况进行了分析。     

基于浒苔暴发海水池塘的微生物生态特征研究

为研究浒苔对海水养殖环境微生物生态的影响,采用Illumia高通量测序技术测定冬季垦区进水区、浒苔暴发的池塘和排水区水体以及底泥中菌群结构,分析进水区、池塘养殖区和排水区的环境微生物结构演变过程。结果表明:（1）γ-变形细菌、α-变形细菌、放线菌、拟杆菌和δ-变形细菌为海水养殖区的优势细菌门类;（2）进水区水体和底泥微生物种类和多样性指数均高于浒苔池塘和排水区;浒苔暴发的池塘和排水区微生物群落结构较为相似;（3）浒苔池塘的水体微生物以异养细菌为主,底泥以脱硫杆菌等厌氧细菌为主,增加了底泥潜在产生硫化氢的危害;（4）进水区水体含有丰度较高的弧菌和鱼立克次氏体等条件致病性病原菌,而浒苔池塘中含量较低,说明浒苔对弧菌等有一定的抑制作用;但浒苔暴发的池塘和排水区中另一种潜在致病菌黄杆菌类的丰度较高,养殖品种务必防患此类病菌感染疾病的发生。本文从微生态学角度全面揭示浒苔对近岸海区、海水池塘和排水区微生态演变过程的影响,发现了浒苔具有抑制和增加不同致病菌的双重作用,这对水产养殖有一定指导,也为浒苔发生原因、预报、预防等研究提供一定理论参考。     

北极海洋沉积物细菌和古菌群落结构分析

This study was to investigate bacterial and archaeal community structure of pan-Arctic Ocean sediments by pyrosequencing.In total,investigation of three marine sediments revealed 15 002 bacterial and 4 362 archaeal operational taxonomic units(OTUs) at the 97% similarity level.Analysis of community structure indicated that these three samples had high bacterial and archaeal diversity.The most relatively abundant bacterial group in Samples CC1 and R05 was Proteobacteria,while Firmicutes was dominant in Sample BL03.Thaumarchaeota was the most relatively abundant archaeal phylum in Samples CC1 and R05,and the relative abundance of Thaumarchaeota was almost as high as that of Euryarchaeota in Sample BL03.These two phyla accounted for nearly 100% of the archaeal OTUs.δ-Proteobacteria and γ-Proteobacteria were the two most relatively abundant classes at Proteobacterial class level,and their relative abundance was more than 60% in Samples CC1 and R05.There were also differences in the top 10 relatively abundant bacterial and archaeal OTUs among the three samples at the 97% similarity,and only 12 core bacterial OTUs were detected.Overall,this study indicated that there were distinct microbial communities and many unique OTUs in these three samples.     

土壤包气带强化反应层脱氮的控制因素与性能研究

包气带作为防止地下水硝酸盐污染的天然屏障,其反硝化效果通常受到碳源的限制。针对地下水硝酸盐污染防治技术现状,本文采用Ca(OH)₂处理的玉米芯作为反硝化的碳源材料,构建包气带强化反应层,用响应曲面法研究硝酸盐浓度、含水量和温度的交互作用对脱氮性能影响,并用硝态氮去除率、亚硝态氮累积、pH值变化以及溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)淋失通量综合评价脱氮性能,最后采用高通量测序揭示脱氮层中微生物变化。研究结果表明:温度、含水量以及温度和含水量交互作用对硝态氮去除率影响显著,其中温度是反硝化过程中最关键的因素;系统运行74天后,硝态氮去除率达到50%,亚硝态氮累积量(以N计)大多低于3 mg/L,pH值维持在7.0左右,DOC淋失通量(以C计)介于0.10.2 mg/(cm²·d);高通量测序发现,脱氮层中微生物的丰富度降低,而与反硝化和碳分解有关的微生物相对丰度提高,在碳源的刺激下微生物向有利于脱氮的方向演变。