人工湿地微生物研究方法进展

总结已有的人工湿地微生物研究发现,数量、活性和多样性是辨识人工湿地微生物特征的关键指标。以识别这3类指标的研究方法为依据,对相关研究方法/技术进行分类,全面介绍这些方法/技术的基本原理,比较这些方法/技术的优缺点及应用前景,认为未来人工湿地微生物研究方法/技术的发展重点是对现有方法/技术的提升与改进、多种方法/技术的有机结合和新方法/技术的研发。     

条斑紫菜低覆盖度基因组草图分析

对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)进行Solexa 高通量测序, 获得低覆盖度全基因组草图。该基因组草图大小约220 Mbp, GC 质量分数53.08%; 包含26 629 个预测基因, 其中16 409 个基因具有内含子,平均每个基因含2.22 个内含子; 基因结构分析表明具有内含子的基因平均长度为2 214 bp, 内含子平均大小319 bp; 代谢通路分析表明嘌呤代谢是含有蛋白数量最多的代谢途径。本研究所得条斑紫菜低覆盖度全基因组草图快速获取了基因组大小和蛋白编码基因结构等基本信息, 证明了使用Solexa 高通量测序技术对条斑紫菜进行全基因组测序的可行性。     

现代测序技术及其在海洋生物研究中的应用

总结了目前常用的几种DNA测序技术原理、特点及其在海洋生物中的应用.展望了新技术的发展方向,以及对海洋生物研究的影响.DNA测序技术的快速发展,必将对海洋生物基础研究产生重要推动作用,为分子育种技术的发展提供基础支持,加快重要海水经济物种的新品种培育进程.     

草鱼种质退化相关SRAP分子标记的筛选

采用相关序列扩增多态性(sequence-realted amplified polymorphism,SRAP)技术分析野生草鱼和家养草鱼,并筛选与草鱼种质退化相关的分子遗传标记。共进行88对引物组合的检测,产生标记数目共计905个。依据标记在群体中出现的频率和变化规律,共筛选出21个可能与种质相关的特异性标记,对这些特异性标记进行测序并将测序结果进行BLAST分析,发现测得片段中有8个片段能在GeneBank中找到同源性较高的序列,而其他片段与数据库中序列的相似性较低。     

杭州西溪湿地沉积物细菌的群落结构和多样性

采用Illumina Mi Seq高通量测序技术,对杭州西溪湿地4种不同植被下沉积物的细菌多样性进行了研究。通过提取样品基因组DNA,对16S r RNA V3、V4区测序,共获得有效序列67734条,产生2181个OTU,序列平均长度为441 bp,其中大于400bp的序列占99.74%。对97%相似水平的OTU代表序列进行分类学分析,结果表明,沉积物具有很高的细菌多样性,涵盖了30个门252个属的细菌。其中变形菌门(Proteobacteria)是各样品的优势类群,所占比例高达30.0%—64.7%。同时,β-变形菌纲、γ-变形菌纲和δ-变形菌纲在变形菌门中占主导地位,在这些类群中发现有大量与N、S等元素代谢相关的菌群,应该在湿地沉积物的元素循环中发挥着重要作用。此外,4个样品中约有10%—15%的序列属于无法确定分类位置(Unclassified)的类群,说明西溪湿地沉积物中蕴藏有较多的潜在新物种。本研究结果将为西溪湿地的保护和修复提供理论和实践依据。     

北极深海沉积物中细菌和古菌群落结构研究

在北极深海沉积物生态系统中,微生物的群落结构由有机质输入、能量的可用性及其他环境因素决定.然而,全球气候变暖及其导致的冰盖提前融化正在影响微生物的多样性.为描述北极深海沉积物中的微生物群落结构及其与环境因素的相关性,我们利用罗氏454对北极深海沉积物样品的16S rDNA扩增子进行了测序,对细菌和古菌群落的丰富度、成分、结构及其系统发育分类地位进行了描述.硫还原和化能有机营养类是细菌群落中的主要类群;而古细菌群落主要是由微生物的关系最为密切的氨氧化奇古菌门(96.66%)和产甲烷古生菌界(3.21%).这项研究描述了北极极点附近深海沉积物(> 3500米)中的微生物多样性,将为以后研究类似环境中微生物代谢过程和途径等功能分析奠定基础.     

乌拉特天然梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤微生物多样性及其与土壤性质的关系

梭梭(Haloxylon ammodendron)是优良的固沙树种,在干旱区生态建设和经济创收中起着重要的作用.本研究以内蒙古乌拉特后旗天然梭梭林为研究对象,对梭梭林下(Ha)和林外裸露沙地(BS)中土壤微生物多样性和土壤理化性质进行测定,并分析了微生物多样性与土壤性质的相关关系.结果表明:天然梭梭林土壤细菌和真菌的香...     

沙冬青根瘤菌结瘤基因nodA PCR-RFLP分析

 利用结瘤基因nodA PCR-RFLP和nodA PCR产物序列分析技术,对36株分离自沙冬青根瘤菌菌株的共同结瘤基因nodA进行了遗传类型和系统发育关系分析。试验结果表明,36株根瘤菌nodA PCR-RFLP分析显示在80%的相似水平上聚为两个类群5个亚群;选取不同基因型代表菌株的nodA进行序列测定和系统发育关系分析表明,测试菌株CCNWNX0117、CCNWNX0068、CCNWNX0083、CCNWNX0062、CCNWNX0058与中慢生根瘤菌聚在一起,系统发育地位相近;测试菌株CCNWNX0089、CCNWNX0081、CCNWNX0064与中华根瘤菌聚在一起,有较高的序列相似性。本研究中nodA基因所揭示的沙冬青根瘤菌遗传多样性和系统发育关系说明沙冬青根瘤菌nodA基因遗传多样性较高,宿主结瘤范围较宽。     

测序错误和重复序列对无参照基因组单核苷酸多态性分型的影响

单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism—SNP)被认为是揭示遗传变异理想的分子标记,近几年来一系列针对高通量测序平台的技术如RAD,GBS,RRLs,2b-RAD等成为非模式生物尤其是水生动物的de novo SNP标记规模开发和大样本群体遗传研究的有利途径。本文从理论上讨论了测序错误和重复序列因素对de novo SNP分型的影响,并利用模式生物拟南芥RAD模拟数据对理论分析进行了验证。通过理论推导和模拟验证发现测序数据量在15～20X左右时单拷贝区域内SNP被检测的概率大于95%,等位基因的支持度不小于2时能够有效屏蔽掉测序错误对SNP分型的影响(假阳性低于2%),这些为实际数据的de novo SNP分型提供了理论上的指导。