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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cDNA测序均可显著降低浮游类群eDNA的影响。鉴于洗脱DNA法较之cDNA法操作更简便,且避免了反转录过程导致的偏差,因此推荐用于对近海沉积物中纤毛虫等真核微生物的分子多样性研究。 相似文献
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高通量测序技术广泛应用于环境真核微生物多样性的研究,可检获较之传统形态学方法更高的多样性。然而,检获的高分子多样性与基于形态的物种多样性在构成上的差异仍然不明。本研究首次对比分析了基于形态学的南黄海沉积物中的纤毛虫物种多样性与基于核糖体18S DNA和c DNA高通量测序的多样性异同。结果表明:形态鉴定获得8纲、20目、30科、36属共97种纤毛虫;DNA测序检获10纲、28目、55科、76属共174个OTUs;而通过c DNA测序获取的纤毛虫多样性最高,获10纲、31目、68科、99属共284个OTUs。研究发现,形态学方法检获的纤毛虫均为底栖生纤毛虫;两种分子手段检获的多样性更高,群落结构更为近似,覆盖了形态鉴定所获的绝大部分类群。但DNA测序还检获了序列比例高达90%的浮游类群,可能源于包囊或死亡沉降的物种;而c DNA测序检获了约7%的浮游纤毛虫序列。较之DNA测序,c DNA法检获的底栖纤毛虫在群落结构上与形态学结果更为接近。本研究表明,分子手段有助于更全面地揭示沉积物中的纤毛虫多样性,DNA测序可同时揭示休眠包囊、胞外DNA及过去群落的信息,而c DNA测序在研究活动纤毛虫多样性上更有优势。 相似文献
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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的主要原因, 去除该部分OTU可更真实地展现底栖纤毛虫的群落异质性。 相似文献
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环境DNA（eDNA）技术结合高通量测序已广泛应用于评价微型生物多样性与群落构成。相较于eDNA,RNA在环境中易降解,环境RNA（eRNA）可更准确地反映群落近期生命活性状态。理论上,基于eRNA检获的生物多样性要低于eDNA检获的总体多样性。但前期已发表研究显示同一站点eDNA获得的多样性低于eRNA检获量,推测可能原因包括：1）样本量不同;2）RNA中存在DNA污染。为验证假设,本研究以陆架区两个站位沉积物中的纤毛虫为实验对象,系统性比较四种DNA/RNA提取方法：DNA直接提取（0.9g沉积物）,大样本量DNA直接提取（2g）,DNA洗脱法（2g）,RNA直接提取法（2g）;以及三种RNA提取后的处理方法：无DNA酶反转录,含DNA酶反转录,先纯化RNA再反转录。研究结果表明,大样本量（2g）DNA直接提取法所检获的可操作分类单元（OTUs）约为小样本量（0.9g）的两倍。相同样本量下,DNA洗脱法检获的OTUs最多,而DNA直接提取检获的OTUs低于有/无DNA酶反转检获的数量,先纯化再反转录所获得OTUs最少。就群落构成而言,DNA洗脱法和RNA纯化可有效降低浮游类群比例,可更真实展现底栖群落的构成。综上,建议使用DNA洗脱法评价沉积物中微型生物的总体多样性;采用eRNA研究具有生命活性的生物群落时,反转录之前可纯化RNA,以获得更加准确的具有生命活性的群落信息。 相似文献
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本文于2020年7—9月采集雾天和晴天生物气溶胶样品,利用高通量测序和BugBase基因功能预测,评估了雾天细菌气溶胶群落特征及潜在健康风险.结果表明,雾天可操作分类单元(OTUs)、物种多样性及丰富度均低于晴天,组内亲缘复杂度高于晴天.罗尔斯通氏菌、短杆菌、丙酸菌和短波单胞菌是雾天优势细菌属,雾天微生物几乎来源于本土... 相似文献
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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。 相似文献
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带鱼(Trichiurus lepturus)在低温条件运输和贮藏过程中,易受微生物和内源性蛋白酶的影响而产生胺类和醛类物质导致腐败。为了研究低压变频电场对微冻带鱼在贮藏过程中的微生物群落特征,采用Miseq基因组测序技术,对贮藏至40d的舟山带鱼的微生物群落进行碱基信息测序。将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性分析、相关性分析等手段分析了影响带鱼保鲜效果的微生物群落组成和发育信息。在此基础上,研究了不同强度电场(0,2,2.5,3 kV/m)处理对带鱼微生物群落组成的影响。根据菌属相对丰度结果,推测希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)是带鱼微生物腐败主要致腐菌。结果表明,40 d后,经3 kV/m处理的样品其OTU6嗜冷菌属和OTU13假单胞菌属c的相对丰度均小于1%,而且OTU7、OTU14、OTU8、OTU9等菌属未被OTU聚类。结果表明,经3kV/m电场强度的低压静电场处理的抑菌保鲜效果最好,表现为在贮藏过程中杂菌种类最少,样本微生物群落物种丰度和多样性均最低,腐败程度最低。 相似文献
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山东省渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落多样性分析 总被引：3，自引：1，他引：2
海洋微生物在生态系统循环中发挥重要作用。为系统了解山东省渤海海洋保护区表层海水微生物群落多样性,作者利用Illumina高通量测序及生物信息学分析技术研究了12个水体样本的菌群构成和多样性特征。实验结果表明,山东渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落丰富,12个水体样品OTU分属于25门、56纲、103目、163科、227属;门、纲、目、科、属分类等级上的优势类群分别为变形菌门(Proteobacteria)(57.95%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(21.88%)、黄杆菌目(Flavobacteriales)(4.31%)、红细菌科(Rhodobacteraceae)(10.68%)、Candidatus portiera(7.94%);保护区内表层海水微生物具有其独特的菌群特征和多样性。本研究结果为进一步认识海洋微生物多样性与海洋生态环境保护的关系奠定了基础。 相似文献
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为研究低压静电场对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)在贮藏过程中微生物群落特征,采用高通量测序技术对贮藏至30 d半滑舌鳎的微生物群落碱基信息测序,产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性分析、相关性分析等手段,探讨影响半滑舌鳎保鲜效果的微生物群落组成和发育信息。研究不同低压静电场(2 000、2 500 V/m)对半滑舌鳎贮藏期间微生物群落组成的影响。结果表明:半滑舌鳎有效序列范围为76 735～103 583,平均长度为428.39～429.17 bp, OTU数目在45～218。贮藏期间样品的微生物多样性和相对丰度均有所下降。在门水平上共鉴定出四种微生物菌门,分别为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)和其他。在属水平上鉴定出11种微生物菌属,分别为不动杆菌属(Acinetobacter)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、希瓦氏菌属(Shewanella)、环丝菌属(Brochothrix)、漫游菌属(Vagococcus)、发光杆菌属(Photobacterium)、Myroi... 相似文献
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通过高通量测序考察了不同月份青岛海泊河污水处理厂缺氧池中微生物群落的动态变化。研究结果表明,在8和10月缺氧池中微生物群落丰度较高,1月缺氧池污泥中微生物群落丰度较小。缺氧池微生物群落多样性在12月较高,在6月微生物群落多样性较小。不同月份缺氧池中共有分类操作单元(OTU)中占优势地位的门包括Proteobacteria(42.3%)、Bacteroidetes(21.0%)、Chloroflexi(6.5%)、Firmicutes(6.3%)、Actinobacteria(4.0%)和Planctomycetes(3.8%),大部分微生物一直存在于缺氧池中。污泥样品中微生物群落的主成分分析和主坐标分析表明,8和10月缺氧池中微生物群落比较相似,但与1月污泥样品中的微生物群落之间存在着明显的差异。进水水质和环境温度的变化导致在门、纲和属水平上缺氧池内微生物的种类和相对丰度在不同月份呈现明显的变化。 相似文献
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胶州湾浮游植物遗传多样性及其季节变化研究 总被引：6，自引：0，他引：6
分别于春、夏、秋三季提取了胶州湾浮游生物总DNA,用PCR方法扩增了浮游植物核酮糖1,5-二磷酸羧化/氧化酶大亚基(rbcL)基因片段,构建了三季节rbcL基因片段质粒文库.随机从各文库中选择约50个克隆,测定了这些克隆的序列.以氨基酸序列相同为标准,共获得59个分类操作单元(OTUs),其中春季特有的21个,夏季特有的13个,秋季特有的23个.有两个OTUs为春、夏季表层海水共有.基于OTU丰度计算的香农氏指数能反映遗传多样性水平.胶州湾春、夏、秋三季的香农氏指数分别为2.69,2.44和2.76,表明秋季胶州湾浮游植物遗传多样性最丰富.春、夏、秋三季浮游植物群落组成差异显著.除夏秋季有两个OTUs相同外,其他OTUs在季节间完全不同.表层海水浮游植物群落结构是动态的,随时间、空间的不同而变化. 相似文献
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1 IntroductionRibulose-1, 5-bisphosphatecarboxylase/oxyge-nase(RubisCO)isthem ostim portantenzymeforpho-tobiosynthesis. Itcatalyzesboth thereduction ofCO2and the oxygenolysisofribulose-1, 5-bisphosphate.Asthemostabundantproteinonearth (Ellis, 1979),RubisC… 相似文献
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The productivity and health of seagrass depend on the combined inputs of nutrients from the water and sediments in which they grow and the microbiota with which they live intimately. However, little is known about the composition and diversity pattern of single-celled benthic eukaryotes in seagrass meadows. Here, we investigated how the structure and diversity of the benthic microeukaryotic community vary with respect to season, location, and seagrass colonization, by applying 18S rRNA gene amplicon sequencing for 96 surface sediment samples that were collected from three different seagrass habitats through four seasons. We found that benthic microeukaryotic communities associated with seagrass Zostera japonica exhibited remarkable spatial and seasonal variations, as well as differences between vegetated and unvegetated sediments. Diatoms and dinoflagellates predominated in the benthic microeukaryotic communities, but they were inversely correlated and displaced each other as the dominant microbial group in different seasons or habitats. Mucoromycota was more prevalent in vegetated sediments, whereas Lobulomycetales and Chytridiales had higher proportions in unvegetated sites. Total organic carbon and total organic nitrogen were the most important environmental factors in driving the microeukaryotic assemblages and diversity. Our study expands the available knowledge on the biogeographic distribution patterns and niche preferences for benthic microeukaryotes in seagrass systems. 相似文献
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胶州湾浮游桡足类18S核糖体RNA基因(18S rDNA)扩增及序列变异初步研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用PCR扩增、文库构建、限制性片段长度多态性分析、序列分析和系统学分析等方法，初步研究了夏季胶州湾上层海水浮游桡足类核糖体小亚基RNA基因(18S rDNA)约1．5kb片段的序列变异。从浮游生物混合DNA中选择性扩增桡足类18S rDNA，建立桡足类18S rDNA变异类型文库，并从文库中随机挑选的30个克隆进行分析。结果表明，Vsp Ⅰ限制性内切酶能将这些克隆分成频率分别为0．17、0．23和0．6的3种操作分类单元(OTUs)，遗传多样性指数达到0．95。3条OTU代表克隆序列与甲壳纲桡足亚纲核苷酸差异数在75．4—97．8之间，而与其他亚纲的差异都高于100。3条OTU代表克隆序列均属于桡足亚纲，其中，AY437861和AY437862属于哲水蚤目。3条OTU代表克隆序列可分为2个高变异区和3个相对保守区，其GC％分别为47．37％、48．16％和48．57％。研究结果表明，混合DNA提取方法简单，设计的引物可选择性地扩增浮游桡足类18S rDNA，根据18S rDNA序列序列变异描述浮游桡足类多样性是可行的。研究结果也为在浮游桡足类分类中引入18S rDNA序列奠定了基础。 相似文献
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黄渤海底栖纤毛虫分子多样性和生物地理学研究 总被引：3，自引：0，他引：3
对中国渤海、北黄海和南黄海三个海域底栖纤毛虫的分子多样性与生物地理学进行了研究。从底栖真核微生物18S rDNA的焦磷酸测序数据中提取出隶属于纤毛门的序列，并在此基础上分析了纤毛虫群落的阿尔法多样性和贝塔多样性。结果表明，纤毛虫操作分类单元的丰富度在渤海比北黄海和南黄海都高，但夏冬两季无显著差异。在所有检测的环境因子中，水体深度与阿尔法多样性的相关性最强。就纤毛虫群落组成上看，总体上旋唇纲的序列及操作分类单元丰富度均占优势地位（占比分别为77.0%和66.5%）；旋唇纲主要由环毛亚纲以及未能进一步分类的类群组成。底栖纤毛虫群落结构在三个海域之间显著不同，但夏冬两季无显著差异。从各主要类群的相对比例来看，唯有侧口纲的序列比例在三个区域间呈现显著的不同。偏门特尔分析表明，相对于地理距离和环境因子而言，水体深度在调控底栖纤毛虫群落结构中扮演者更为重要的角色。本研究同时也发现，超过60%的操作分类单元未能被进一步分类到纲或目级水平，约45%的操作分类单元与GenBank数据库中已描述种类的序列相似度低于或等于97%，表明在近海沉积物中可能存在大量待发现的纤毛虫类群或物种。本研究发现底栖纤毛虫阿尔法多样性从北黄海到南黄海降低的趋势，这一点与之前基于形态学方法的调查结果相似。然而，测序数据显示旋唇纲是最主要类群，而形态学调查表明前口纲和核残迹纲是主要类群。本文也探讨了可能造成分子与形态学研究结果差异的一些潜在原因。 相似文献
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海洋真菌广泛参与近海生态系统的物质循环和能量流动, 同时与海洋动物之间存在复杂的相互作用。贝类是我国主要的海水养殖生物, 为深入了解海洋真菌与贝类养殖的潜在关系, 选择厚壳贻贝养殖区海水及8种组织真菌为研究对象, 利用荧光定量PCR以及ITS rDNA高通量测序解析养殖厚壳贻贝各组织及所处海水环境的真菌群落丰度和结构特征。结果显示厚壳贻贝养殖区内和边缘海域的真菌丰度显著高于养殖区外围海域; 从贻贝养殖区和组织中共获得1 409个OTUs, 其中粪壳菌纲(Sordariomycetes) 在海水真菌群落为优势纲; 而在贻贝组织中, 锤舌菌纲(Leotiomycetes, 足20.13%、肾脏14.72%)、座囊菌纲(Dothideomycetes, 鳃2.89%、后闭壳肌1.92%、血淋巴1.36%)、散囊菌纲(Eurotiomycetes, 性腺3.59%、足1.57%)和伞菌纲(Agaricomycetes, 性腺3.09%、消化腺2.71%、鳃2.50%)占据优势地位。多样性分析显示厚壳贻贝和海水间真菌群落存在显著性差异; Bray-Curtis相似距离分析显示贻贝真菌群落与养殖区内海水更为相似, 而与边缘和外围海水差距较大。厚壳贻贝不同组织间、不同区域海水间的Beta多样性差异主要来自物种替换; 贻贝与海水间真菌Beta多样性的差异主要来自丰富度差异。综上所述, 厚壳贻贝体内真菌具有组织差异性, 并且养殖活动改变了养殖区海水的真菌群落。研究结果将为贝类真菌资源、贝类-真菌相互作用及生态影响提供基础。 相似文献
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东太平洋海洋微生物种群多样性初步研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以东太平洋海洋微生物群落为研究对象,用稀释平板分离法,从海水中分离得到67株细菌。在形态观察的基础上选取48株进行培养,然后进行16S rDNA基因扩增,并用限制性内切酶RsaI和MspI对PCR产物进行ARDRA(Amplified rDNA restriction analysis)多态性分析,共得到10种不同的操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU)。其中OTU4和OTU10所包含的菌株分别占总分离物的35.4%和18.8%,为优势分离菌。优势分离菌的ERIC-PCR基因组指纹图分析表明,前者的17株分离物共有10种不同的指纹图类型,而后者的9株分离物有3种。结果显示,东太平洋海域的海水和底质沉积物具有明显的微生物种群多样性特征。 相似文献