北戴河退化滨海湿地土壤微生物多样性研究

滨海湿地退化是全球关注的一个热点研究问题,其中湿地退化对土壤细菌群落结构和生态学功能的影响程度目前知之甚少。对北戴河大潮坪滨海湿地植被区和退化区土壤细菌多样性、环境因子和共现性关系的研究显示,滨海湿地植被区微生物香农指数显著高于退化区的,细菌OTU注释结果表明变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)是主要的细菌类群,它们相对丰度共占群落的85%～95%。厚壁菌门的芽胞杆菌纲(Bacilli)在退化区丰度显著高于植被区的,浮霉菌门的Planctomycetia和Phycisphaerae在植被区的丰度明显高于退化区的。环境因子分析表明,退化区域微生物群落结构受土壤多环芳烃(PAHs)质量比和土壤含盐量的影响,其中土壤PAHs质量比高于1.273 mg/kg时,微生物多样性呈现下降趋势,土壤含盐量和细菌的丰富度呈负相关关系。属间共现性关系(Co-occurrence)研究表明随着滨海湿地的退化,土壤中固碳细菌的生态学功能逐渐增强。对滨海湿地退化影响土壤细菌群落结构和生态学功能的进一步认识,为滨海湿地生态修复和效果评价提供了科学依据。     

东印度洋细菌类群水平与垂直分布初探

作为海洋食物网的重要组成部分,微生物在海洋的生物化学循环以及能量和元素流动中起着重要的作用。目前对东印度洋中微生物的种群结构和分布知之甚少。本研究运用分子生物学手段,包括多聚酶链式反应-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术和高通量测序技术,对东印度洋的赤道区域以及邻近的孟加拉湾区域水体中细菌的16S rRNA基因进行了探索。结果表明,Bacteroidetes, Proteobacteria (Alpha和Gamma类群), Actinobacteria, Cyanobacteria和Planctomycetes为研究区域微生物的主要类群。通过PCR-DGGE,发现微生物类群具有显著的水平分布模式;进一步的高通量测序的结果更加清晰的显示出细菌类群的垂直分布模式:相对其他两层,Cyanobacteria和Actinobacteria在25米水层出现更多;Bacteroidetes在25m和150m为主要类群,而在75m水层相对较少;Proteobacteria (主要为Alphaproteobacteria)类群在75m水层为优势类群。随着水层的加深,不同站位的细菌类群组成趋于一致。结果表明高通量测序能够把占据微小部分的微生物类群区分出来。本研究是针对东印度洋水体中细菌的水平和垂直分布以及多样性信息的首次报道,研究结果对于进一步发现潜在微生物功能类群以及探索这些微生物在东印度洋中的能量和物质循环中的作用有所帮助。     

微卫星DNA分子标记在海洋动物遗传分析中的应用

分子遗传标记的研究一直是遗传学研究中的一个热点。目前 ,各种分子遗传标记的研究在陆地生物学中已深入开展 ,在海洋生物学中分子遗传标记的研究也是方兴未艾。在各种分子遗传标记中 ,微卫星ＤＮＡ标记的研究则受到许多学者的青睐。微卫星ＤＮＡ标记以其特异性的ＰＣＲ扩增、稳定性、重复性好、能较好地反映物种的遗传结构和遗传多样性变化等特点 ,日益受到研究者的重视。１微卫星ＤＮＡ的概念和特征微卫星ＤＮＡ是指核心序列为１～４个的寡核苷酸经多次重复而形成的串联重复的ＤＮＡ序列 ,如（ＣＡ）ｎ ,（ＴＧ）ｎ等 ,又被称为短串联重复…     

基于低压静电场及高通量测序技术对中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)保鲜过程中微生物群落影响分析

中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)隶属于十足目、管鞭虾科、管鞭虾属, 主要分布于我国东南沿海。其富含多种必需氨基酸和矿物质, 高蛋白低脂肪, 但易受微生物污染而发生腐败变质, 需引用基于16S rRNA的高通量测序技术准确测定其微生物群落组成成分变化。以中华管鞭虾为试验材料, 采用高通量测序技术对虾肉的微生物群落碱基进行基因测序, 将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性及相关性分析手段研究了贮藏过程中电场处理后影响中华管鞭虾品质的微生物发育信息和群落组成变化规律。分组为新鲜样本(G0), 2 kV、3 kV及对照组贮藏中期(G1、G2、G3), 2 kV、3 kV、对照组贮藏末期(G4、G5、G6), 通过物种韦恩图、Alpha和Beta多样性以及物种组成分析, 研究不同强度电场环境对中华管鞭虾微生物群落组成的影响。结果表明, OTU聚类分析中优势菌群从属水平看为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和热杀索丝菌属(Brochothrix)等, 其中假交替单胞菌属能够适应高盐浓度环境, 是中华管鞭虾微生物腐败主要致腐菌。贮藏中期微生物物种多样性顺序为3 kV组>2 kV组>对照组(0 kV), 电场能够有效抑制优势菌的生长; 贮藏末期3组物种结构相近, 此时电场对虾肉菌群结构无明显影响。PCoA主成分分析图中发现, 在坐标系中贮藏中期的G1、G2、G3组距离较为接近, 贮藏末期的G4、G5、G6组距离较为接近, 说明在同一贮藏期间的各组微生物种群结构类似。综上, 贮藏前中期低压静电场能够抑制优势菌的生长, 维持微生物物种间平衡并使其物种多样性较高, 且3kV更佳, 贮藏末期时由于优势菌更适应环境, 热杀索丝菌属和肉食杆菌属占比增加, 电场对物种多样性的影响不大。研究结果可为深入探讨影响中华管鞭虾贮藏保鲜效果的微生物群落组成和基础发育信息提供有效依据。     

仿刺参(Apostichopus japonicus)和海地瓜(Acaudina leucoprocta)体壁多肽的响应面法酶解和N末端测序

为充分开发利用海参资源,优化海参体壁酶解工艺,鉴定海参多肽,本文以水解度为指标,设计了3因素(时间、温度和加酶量)3水平的响应面实验,得到海参水解的最优条件是:仿刺参(Apostichopus japonicus)体壁在加酶量1.97%、温度55.7°C、水解136.8min的条件下,水解度为83.39%;海地瓜(Acaudina leucoprocta)体壁在加酶量1.70%、温度55.4°C、水解115.6min的条件下,水解度为63.68%。之后通过使用超滤膜、反相高效液相色谱(RP-HPLC)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)技术和蛋白测序仪等分析手段从水解产物中分离鉴定出4种多肽。其中,经N端序列鉴定出仿刺参多肽S1、S2氨基酸残基序列分别为Gly-Pro-Val-Gly-Ala-Ser-Gly-Pro-Gln-Gly-ProGln-Gly-Pro-Gln-Gly-Leu-Ser-Ala-Leu和Trp-Pro-Pro-Gly-Asn-Ser-Gly-Ile-Gln-Gly。海地瓜多肽A1和A2氨基酸残基序列分别为Gly-Ala-Asn-Gly-Asn和Trp-Leu-Pro-Gly-Asp-Thr-Gly-Pro-Gln-GlyVal-Thr-Gly-Pro-Val-Gly-Pro-Ala-Gly。     

莱州湾近岸海域浮游纤毛虫群落组成和季节变化

浮游纤毛虫是真核微型生物的重要类群,在浮游生态系统中发挥着重要作用。利用传统形态学与高通量测序技术相结合的方法,于2020年9月至2021年8月对莱州湾三山岛近岸浮游纤毛虫进行每月两次的调查。对环境DNA的18S rRNA基因的V4区进行高通量测序,结果显示无壳寡毛类(占纤毛虫序列丰度的40.14%)和砂壳纤毛虫(10.67%)是优势类群,并且具有明显的季节变化。无壳寡毛类在冬季序列相对丰度最高,主要由急游虫属(Strombidium)和急游虫科未定类群(Strombidiidae_X)组成;砂壳类在春夏季序列相对丰度最高,主要由砂壳目未定类群(Tintinnida_XX)和拟铃虫属(Tintinnopsis)组成。浮游纤毛虫群落的β多样性呈现显著的季节变化,而α和β多样性在站点间差异均不显著。与环境因子的RDA分析显示,总有机碳和溶解氧含量是影响纤毛虫群落结构的主要环境驱动因子。形态学方法共检获鉴定17种纤毛虫,分别隶属于7个属,其中砂壳类在多样性和检获频率上均为最优势类群。研究填补了莱州湾三山岛海域浮游纤毛虫的多样性、群落结构和季节动态研究的空白,同时为深入研究温带海湾近岸浮游纤毛虫群落的长期变化规律以及对环境因子的响应机制提供本底资料。     

熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织菌群构成及功能的比较分析

为探究健康二龄熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎5种组织间细菌群落组成、多样性和功能的差异,本研究利用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2对3种牡蛎5种组织中的细菌群落构成及其潜在功能进行了比较分析。结果显示,在3种牡蛎的5种组织中共鉴定到6 020个细菌OTUs,其中3种牡蛎整体间共有的OTUs数占42.4%。3种牡蛎5种组织中的优势菌主要隶属于γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）、α-变形菌纲（α-proteobacteria）、柔壁菌门（Tenericutes）和厚壁菌门（Firmicutes）。弧菌属（Vibrio）在熊本牡蛎的鳃、外套膜、性腺和血淋巴中的相对丰度均显著高于长牡蛎和葡萄牙牡蛎,且分别在熊本牡蛎外套膜、长牡蛎性腺和葡萄牙牡蛎血淋巴中相对丰度最高,但均在3种牡蛎肝胰腺中相对丰度最低。3种牡蛎5种组织间的菌群多样性均有所差异,其中在熊本牡蛎鳃、葡萄牙牡蛎外套膜和长牡蛎血淋巴中菌群多样性最高,而在熊本牡蛎血淋巴、葡萄牙牡蛎性腺和长牡蛎肝胰腺中菌群多样性最低。在不区分组织的情况下,3种牡蛎整体间的菌群结构存在显著差异（r=0.661,p<0.001）。此外,在熊本牡蛎肝胰腺、葡萄牙牡蛎鳃和长牡蛎血淋巴中细菌参与的能量代谢相关功能通路的相关丰度显著高于对应牡蛎的其他组织。本文结果表明,熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织内的菌群构成存在差异,且由细菌介导的功能也随牡蛎种类和组织类型发生改变。     

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.