海鞘附着相关微生物膜中细菌原核群落结构解析
发布时间：2021-08-01 09:28
本研究利用环氧铁红防锈漆和丙烯酸脂成膜物作为涂层基质,添加4种纳米材料（0.1%,W/V）制备了2类防污涂层,发现两类涂层的防污性能打分接近,但是基于环氧铁红防锈漆的涂层其玻璃海鞘附着程度显著高于丙烯酸酯。通过实海挂板采集涂层表面生物膜,提取其宏基因组DNA并进行16S核糖体RNA全长基因的高通量测序,研究了第28天涂层表面原核菌群的组成差异。结果显示:（1）丙烯酸酯涂层生物膜原核菌群多样性高于铁红涂层;（2）纳米材料的添加没有明显改变涂层表面菌群结构组成;（3）两类涂层表面菌群结构差异明显,尤其是Neptuniibacter sp.CAR-SF和Cellvibrionales unclassified菌的含量在铁红涂层中含量均在4%左右,而在丙烯酸涂层中几乎为零,对应的OTU序列读数在两类涂层中相差100倍以上,差异性明显;而qPCR结果进一步证实Neptuniibacter属在两类涂层中含量相差很大。基于丙烯酸酯基质的涂层其海鞘附着量明显减少是否与上述细菌含量差异相关值得进一步研究。
【文章来源】：生物技术通报. 2020,36(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
涂层设计示意图
16S测序结果表明,全部样品中包含的OTU个数为778,涵盖了26个门,40个纲,80个目,144个科,284个属,350个种的菌类。图2为4组生物膜样本细菌在属层面上的相对丰度比较,排名前9位的均隶属于Proteobacteria(变形菌门)。其中,Cycloclasticus(解环菌属)丰度最高,在两种底漆基质丰度占约为19%-22%。其次是Rhodovulum(小红卵菌属),该属在环氧铁红底漆中丰度(16.6%-17%)远高于丙烯酸底漆(2%-3%),含有CNTs的生物膜组丰度略高于阴性对照组。Neptuniibacter属隶属于Oceanospirillaceae(海洋螺杆菌科)在环氧铁红底漆中相对丰度达到11.6%左右,然而在丙烯酸底漆中该菌属含量几乎为零;而海洋螺杆菌科的另一属Neptunomonas的丰度状况与Neptuniibacter恰好相反,在环氧铁红底漆中丰度极低,仅占1%左右。Sulfitobacter(亚硫酸杆菌)的丰度低于前几种菌,丙烯酸底漆中丰度(6.3%)略高于铁红底漆(1.1%)。图3为4组生物膜样本细菌在种层面的丰度比较,除了占20%左右的未知菌种外,丰度排名最前的两名依然是Cycloclasticus pugeti和Rhodovulum sp.KU27F。Cycloclasticus pugeti在各组生物膜中差异量不大;Rhodovulum sp.KU27F3在铁红底漆中丰度很高(约为18%),在丙烯酸底漆中丰度很小(仅为2%-3%),为铁红组的1/7左右。Neptuniibacter sp.＿CAR-SF在丙烯酸组中的丰度近乎为零(0-0.03%),而铁红组丰度在3%-5%之间,形成了极大的差异。Cellvibrionales unclassified菌也有类似情况,在铁红涂层(占比3%-5%)中含量远高于丙烯酸涂层(0%)。Neptuniibacter＿sp.＿CAR-SF和Cellvibrionales unclassified菌的含量在铁红涂层中含量均在4%左右,而在丙烯酸涂层中几乎为零,对应的OTU序列读数在两类涂层中相差100倍以上。由于该两种菌在两种基质中含量构成的明显差异,后续便使用qPCR定量实验方法进一步验证这一差异。
2.4 表征结果图6为放大1 000倍后,两种阴性涂层及其对应的共8种纳米涂层的SEM图片。可明显观察到两种底漆的表面形貌有很大的差别,本研究所用的环氧铁红基质的5个涂层(a-e)均比较粗糙,丙烯酸基质的5个涂层(f-j)除表面除少量突起外,观察窗口下表面较为光滑平整。铁红涂层表面与自身对照相比并没有观察到纳米材料在表面形成任何规律性的形貌,说明尽管大部分纳米材料被埋藏于表面以下,但是仍然对涂层表面性质产生了一定的影响,继而改变了生物膜中菌群的多样性特征;丙烯酸涂层与自身对照相比表面出现了较大的颗粒,可能暗示这些纳米材料在基质中的聚集现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐酸乳酸杆菌物种特异性引物设计及其在古井贡酒窖泥酒醅质量评价中的初步应用[J]. 刘倩倩,李俊薇,曹润洁,张会敏,何宏魁,李安军,张治洲. 食品与发酵工业. 2019(06)
[2]养殖中后期高位池对虾水体微生物群落结构及水体理化因子[J]. 胡晓娟,文国樑,李卓佳,孙志伟,杨铿,张家松,韩宁,曹煜成. 生态学杂志. 2018(01)
[3]污损性海鞘的生态特点研究展望[J]. 严涛,韩帅帅,王建军,林和山,曹文浩. 生态学报. 2017(20)
[4]丙烯酸锌自抛光防污涂料的配套性及防污性能研究[J]. 邓冰锋,谢志鹏,王晶晶,汤黎容,张黎黎. 材料开发与应用. 2017(01)
[5]两种船用防污涂层实海挂片表面细菌群落多样性分析[J]. 栾鑫,段继周,陈永伟,池振明. 应用与环境生物学报. 2013(03)
[6]微生物膜对海洋无脊椎动物幼体附着变态的影响研究[J]. 杨金龙,王冲,顾忠旗,李一峰,包卫洋,沈和定. 海洋科学. 2012(08)
[7]海洋附着细菌对冠瘤海鞘幼体附着和变态的影响[J]. 张朝霞,柯才焕,冯丹青,黄英,周时强,吕嘉扬. 海洋学报(中文版). 2005(05)
博士论文
[1]CNTs/PDMS复合涂层对污损早期微生物群落影响研究[D]. 孙源.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3315266
【文章来源】：生物技术通报. 2020,36(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
涂层设计示意图
16S测序结果表明,全部样品中包含的OTU个数为778,涵盖了26个门,40个纲,80个目,144个科,284个属,350个种的菌类。图2为4组生物膜样本细菌在属层面上的相对丰度比较,排名前9位的均隶属于Proteobacteria(变形菌门)。其中,Cycloclasticus(解环菌属)丰度最高,在两种底漆基质丰度占约为19%-22%。其次是Rhodovulum(小红卵菌属),该属在环氧铁红底漆中丰度(16.6%-17%)远高于丙烯酸底漆(2%-3%),含有CNTs的生物膜组丰度略高于阴性对照组。Neptuniibacter属隶属于Oceanospirillaceae(海洋螺杆菌科)在环氧铁红底漆中相对丰度达到11.6%左右,然而在丙烯酸底漆中该菌属含量几乎为零;而海洋螺杆菌科的另一属Neptunomonas的丰度状况与Neptuniibacter恰好相反,在环氧铁红底漆中丰度极低,仅占1%左右。Sulfitobacter(亚硫酸杆菌)的丰度低于前几种菌,丙烯酸底漆中丰度(6.3%)略高于铁红底漆(1.1%)。图3为4组生物膜样本细菌在种层面的丰度比较,除了占20%左右的未知菌种外,丰度排名最前的两名依然是Cycloclasticus pugeti和Rhodovulum sp.KU27F。Cycloclasticus pugeti在各组生物膜中差异量不大;Rhodovulum sp.KU27F3在铁红底漆中丰度很高(约为18%),在丙烯酸底漆中丰度很小(仅为2%-3%),为铁红组的1/7左右。Neptuniibacter sp.＿CAR-SF在丙烯酸组中的丰度近乎为零(0-0.03%),而铁红组丰度在3%-5%之间,形成了极大的差异。Cellvibrionales unclassified菌也有类似情况,在铁红涂层(占比3%-5%)中含量远高于丙烯酸涂层(0%)。Neptuniibacter＿sp.＿CAR-SF和Cellvibrionales unclassified菌的含量在铁红涂层中含量均在4%左右,而在丙烯酸涂层中几乎为零,对应的OTU序列读数在两类涂层中相差100倍以上。由于该两种菌在两种基质中含量构成的明显差异,后续便使用qPCR定量实验方法进一步验证这一差异。
2.4 表征结果图6为放大1 000倍后,两种阴性涂层及其对应的共8种纳米涂层的SEM图片。可明显观察到两种底漆的表面形貌有很大的差别,本研究所用的环氧铁红基质的5个涂层(a-e)均比较粗糙,丙烯酸基质的5个涂层(f-j)除表面除少量突起外,观察窗口下表面较为光滑平整。铁红涂层表面与自身对照相比并没有观察到纳米材料在表面形成任何规律性的形貌,说明尽管大部分纳米材料被埋藏于表面以下,但是仍然对涂层表面性质产生了一定的影响,继而改变了生物膜中菌群的多样性特征;丙烯酸涂层与自身对照相比表面出现了较大的颗粒,可能暗示这些纳米材料在基质中的聚集现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐酸乳酸杆菌物种特异性引物设计及其在古井贡酒窖泥酒醅质量评价中的初步应用[J]. 刘倩倩,李俊薇,曹润洁,张会敏,何宏魁,李安军,张治洲. 食品与发酵工业. 2019(06)
[2]养殖中后期高位池对虾水体微生物群落结构及水体理化因子[J]. 胡晓娟,文国樑,李卓佳,孙志伟,杨铿,张家松,韩宁,曹煜成. 生态学杂志. 2018(01)
[3]污损性海鞘的生态特点研究展望[J]. 严涛,韩帅帅,王建军,林和山,曹文浩. 生态学报. 2017(20)
[4]丙烯酸锌自抛光防污涂料的配套性及防污性能研究[J]. 邓冰锋,谢志鹏,王晶晶,汤黎容,张黎黎. 材料开发与应用. 2017(01)
[5]两种船用防污涂层实海挂片表面细菌群落多样性分析[J]. 栾鑫,段继周,陈永伟,池振明. 应用与环境生物学报. 2013(03)
[6]微生物膜对海洋无脊椎动物幼体附着变态的影响研究[J]. 杨金龙,王冲,顾忠旗,李一峰,包卫洋,沈和定. 海洋科学. 2012(08)
[7]海洋附着细菌对冠瘤海鞘幼体附着和变态的影响[J]. 张朝霞,柯才焕,冯丹青,黄英,周时强,吕嘉扬. 海洋学报(中文版). 2005(05)
博士论文
[1]CNTs/PDMS复合涂层对污损早期微生物群落影响研究[D]. 孙源.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3315266
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3315266.html
