摘要: 采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术,从不同角度(密度、区域、溶氧、季节)分析大口黑鲈(Micropterus salmoides)池塘工程化循环水养殖系统中溶解氧和水温对细菌群落结构和丰富度的影响。结果表明:菌群丰富度在9月份最高,在10月份最低。在昼夜变化中,溶解氧最低时的菌群丰富度整体上高于溶解氧最高时。在不同区域中,粪便收集区的菌群丰富度高于养殖区。在7—11月份的季节变化中,变形菌、放线菌、拟杆菌和蓝细菌的相对丰度占据前四位;在属水平上,假单胞菌、黄杆菌和聚球菌为优势物种;几乎每种细菌都具有显著或极显著的月份差异。假单胞菌的相对丰度与溶解氧和水温皆具有极显著的相关性。聚球菌、蓝细菌、CL-500_marine_group和Alpinimonas皆与水温具有极显著相关性。分枝杆菌、MNG7与溶解氧极显著相关。此外,不同菌群之间也具有显著或极显著的相关性。实验结果表明放养密度、养殖区域、溶氧浓度和季节变化都会影响水体菌群丰富度。

摘要: 为探究城市景观水体中固氮微生物群落结构、多样性及固氮活性,揭示水体中固氮蓝藻的固氮贡献,研究选取新乡市牧野湖和人民公园水体两个小型水体进行研究。通过理化指标测定,发现两个水体均处于富营养化状态,借助高通量测序,对两水体中微生物的16S rDNA和固氮酶nifH基因进行测序,并利用乙炔还原法测定水体中固氮微生物的固氮速率。结果表明:牧野湖水体中的原核生物类群共检测出32个门, 275个属;固氮微生物共检测出9个门, 66个属。人民公园水体中的原核生物类群共检测出31个门, 238个属;固氮微生物共检测出4个门, 13个属。固氮蓝藻在两个水体固氮微生物类群中分别占有3%和9.3%,牧野湖固氮微生物丰富度相对较高,与人民公园水体固氮微生物多样性差异较大。乙炔还原法测固氮速率结果显示,两水体均未检测到固氮活性,推测在富营养化的水体中固氮活性可能被抑制。

摘要: 鱼菜共生(Aquaponics)作为一种可持续、循环型、零排放的新型的复合耕作体系,因具有良好的生态环境效应和食品安全保障,成为解决农业生态危机的有效途径。研究采用Illumina高通量测序平台对西北地区典型池塘鱼菜共生养殖模式下,养殖水环境与根系细菌微生物16S rRNA基因(V3—V5区)进行高通量测序。比较群落结构和微生物多样性表明,细菌总有效序列为56444条,细菌物种平均注释OTU数目为945条。在鱼菜共生模式下的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝菌门(Cyanobacteria)。根系微生物群落中占优势地位的分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)。OTU聚类分析结果显示6个样品共有OTU数目为165,其中新疆水生野生动物救护中心鱼菜共生池塘水样(JH.KX)特有OTU数量最高(137),其空心菜根系水样(JH.R)最低(30),而乌鲁木齐市米东区长山子镇水源地养殖基地空心菜根系水样(MD.R)和新疆水生野生动物救护中心对照池塘水样(JH.C)数量相同(85)。通过对各OTU进行注释,发现了根瘤菌、鱼类致病菌、耐寒细菌、降解有机物细菌、降低重金属及毒素危害的细菌。研究为鱼菜共生生态养殖模式下微生物群落结构及其生态调控机理提供了参考依据。

摘要: 为了研究禾花鲤(Rice flower carp)肌间骨柔软的分子调控机制,采集禾花鲤和建鲤(Jian carp)的肌间骨进行micro RNAs (miRNAs)的高通量测序,并进行了生物信息学分析。从禾花鲤肌间骨的小RNA文库测序获得18—32 nt的高质量miRNA序列25474895条、鉴定出成熟miRNAs 595种,而从建鲤文库获得miRNA序列24625715条、成熟miRNAs 570种。表达差异分析结果显示,与建鲤相比,禾花鲤肌间骨中84个miRNAs呈上调表达、267个呈下调表达。禾花鲤下调表达的miRNAs中有7条为已报道的促进人类成骨的miRNAs,上调表达的miRNAs中有6条为已报道的抑制人类成骨的miRNAs。因此推测禾花鲤可能是通过下调表达促进成骨的miRNAs及上调表达抑制成骨的miRNAs来抑制成骨过程,从而维持其肌间骨细小及柔软的特性。研究为国内首次开展禾花鲤肌间骨发育的分子调控机制研究,为水产动物肌间骨发育的研究奠定了基础。

摘要: 为了解凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育苗期水体中3种生物絮团的形成过程、水质净化效果、菌群结构及功能,实验通过测定各组絮团含量和水质指标并采用Illumina MiSeq高通量测序技术,比较葡萄糖组、淀粉组和蔗糖组生物絮团的不同特征。结果显示,各组形成的生物絮团可有效调节水质,降低水体中的氨氮和亚硝酸盐氮水平。在3个碳源添加组水样中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度显著低于对照组(P<0.05),在不同碳源组中淀粉组的氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的浓度显著高于葡萄糖组和蔗糖组(P<0.05);淀粉组的生物絮团沉降体积(BFV)显著低于葡萄糖组(P<0.05),蔗糖组BFV最高, 3组粒径大小呈现:蔗糖组>葡萄糖组>淀粉组; 3组样品分别测得553、515和542个OTU,菌群丰度指数Chao1、Shannon值葡萄糖组>蔗糖组>淀粉组。各组菌群在门水平中,以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)为各组优势菌门, 3个菌门在各组中占比分别达到91.7%、97.6%和88.7%。在属级水平中,葡萄糖组中Oceanicella属为优势菌属,占比最高为18.4%,淀粉组中丰度较高的Muricauda、Cyclobacterium属,占比分别为9.8%和5.9%,均高于葡萄糖组和蔗糖组。在蔗糖组中Rhodopirellula属具有较高占比,较葡萄糖组和淀粉组分别高1.8%和4.1%。通过Tax4Fun法在3组中检测到细胞新陈代谢、遗传信息加工和环境信息处理等基因功能。这些功能基因在葡萄糖组中的丰度均高于蔗糖组和淀粉组。各项结果表明,凡纳滨对虾育苗水体中生物絮团不仅可以净化水质,还能提高水体菌群多样性,其中以葡萄糖作为碳源效果最好,生物絮团技术对于维持水质与水体生态系统平衡具有重要意义。