土壤微生物群落高通量绝对定量方法建立及其应用
发布时间：2022-02-15 10:16
微生物作为全球物质能量循环的核心参与者,因其极为丰富的物种多样性、基因多样性、功能多样性及生态多样性,具有巨大的挖掘潜能。高通量测序技术的应运而生,极大地丰富了微生物生态研究手段,深化了我们对微生物群落结构组成的理解。然而,受技术限制,高通量测序结果中只有微生物分类及其相对丰度,不同分类水平微生物的绝对含量却不能获得。当样本间微生物总量变化较大时,以相对丰度表征不同样本间的微生物数量差异,可能会带来误差,甚至是相反的结论。据此,本研究针对目前高通量测序技术分析微生物群落结构存在的这一局限性,构建了 土壤细菌单域和古菌-细菌-真菌三域微生物群落结构的高通量绝对定量方法,实现了微生物跨样本、跨域的定量分析,更全面、深入地揭示了不同土壤中微生物群落结构特征及其交互作用。主要结果如下:（1）基于Escherichia coli O157:H7构建具备绿色荧光蛋白标记、氨苄青霉素抗性和特异性基因的细菌单域内标菌株HAAQ-GFP,采用平板计数法、显微镜计数法和实时荧光定量法对添加前与添加土壤后的单域内标菌株HAAQ-GFP进行定量,发现单域内标菌株HAAQ-GFP添加量为105-107cell ...
【文章来源】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１菌悬液显微镜制片示意图??
变形菌门相对丰度与Ｃｏｎｔｒｏｌ中较为接近，Ｔ８－Ｔ１０处理组中，变形菌门相对丰度由４０％??左右显著增长至超过９０％。由结果可见，添加内标菌至ｌＯＳ－Ｋ＾ｃｅｌｌｓｇ－１时，将影响土壤土??著细菌群落结构的探究（图２．８）。??Ａ?ＨＡＡＱ－ＲＤＰ?ＨＡＡＱ－ＲＤＰ?ＨＡＡＱ－Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓ??１〇〇＿?ＨＡＡＱ－ＲＤＰａｄｊ?Ａｃｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ??ｏｎ?Ｃｈｌａｍｙｄｉａｅ?Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ??８０?Ｃｈｌｏｒｏｎｅｘｉ?ＡＤ３??Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ?Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ??６０．?ＦＣＰＵ４２６?Ｃｈｌａｍｙｄｉａｅ??Ｆｉｒｍｉｃｕ＊ｔｅｓ?Ｃｈｌｏｒｏｆｌｃｘｉ?．??Ｇｅｍ?ｍ?ａｔｉｍｏｎａｄｅｔｅｓ?Ｃ?＞ａｎｏｂａｃｔｃｒｉａ??Ｎｉｔｒｏｓｐｉｒａｅ?ＦＣ＿６??２０?〇Ｄ］?Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ??Ｐｌａｎｃｔｏｍｖｃｅｔｅｓ?Ｇｅｍｍａｔｉｍｏｎａｄｅ．ｅｓ??＾?１——＇——?Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ?Ｎｉ
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【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤污染防治法草案二审:进一步强化土壤污染管控和修复[J]. 王晓琳. 中国人大. 2018(03)
[2]环境中微生物原位检测方法研究进展[J]. 宋伟凤,李明聪,高峥. 生物技术通报. 2017(10)
[3]电感耦合等离子体-质谱法内标元素选择的研究[J]. 赵小学,赵宗生,陈纯,张霖琳,宋娟娥. 中国环境监测. 2016(01)
[4]高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J]. 夏围围,贾仲君. 微生物学报. 2014(12)
[5]微生物生态学理论框架[J]. 曹鹏,贺纪正. 生态学报. 2015(22)
[6]高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展[J]. 楼骏,柳勇,李延. 中国农学通报. 2014(15)
[7]PCR-DGGE与Biolog技术在土壤微生物多样性研究中的比较[J]. 邢华铭,杜海涛,张黎黎,程景. 农业开发与装备. 2013(10)
[8]基因芯片技术在微生物检测中的应用研究进展[J]. 陈圣军,孔繁德,徐淑菲,彭小莉,黄标敏. 中国畜牧兽医文摘. 2013(05)
[9]土壤宏基因组学研究方法与进展[J]. 贺纪正,袁超磊,沈菊培,张丽梅. 土壤学报. 2012(01)
[10]广西畜禽大肠杆菌O157∶H7流行病学调查[J]. 李军,禤雄标,谢宇舟,谢永平,彭昊,陈泽祥,胡帅,马春霞,杨威,许力干,潘艳. 中国人兽共患病学报. 2011(12)
博士论文
[1]城市周边工业区土壤多环芳烃源汇机制及修复技术[D]. 钟宇驰.浙江大学 2017
[2]基于磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术的土壤微生物群落结构多样性的研究[D]. 吴愉萍.浙江大学 2009
硕士论文
[1]Mycobacterium sp. WY10的特性及其对菲和芘的降解研究[D]. 陈远志.浙江大学 2017
[2]基于de Bruijn图的宏基因组序列拼接算法实现[D]. 周子康.山东大学 2017
[3]Massilia sp.WF1对菲的降解特性研究[D]. 罗小艳.浙江大学 2015
[4]土壤细菌的荧光染色计数方法研究及一株放线菌的分离鉴定[D]. 童晋荣.南京农业大学 2009
本文编号：3626448
【文章来源】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１菌悬液显微镜制片示意图??
变形菌门相对丰度与Ｃｏｎｔｒｏｌ中较为接近，Ｔ８－Ｔ１０处理组中，变形菌门相对丰度由４０％??左右显著增长至超过９０％。由结果可见，添加内标菌至ｌＯＳ－Ｋ＾ｃｅｌｌｓｇ－１时，将影响土壤土??著细菌群落结构的探究（图２．８）。??Ａ?ＨＡＡＱ－ＲＤＰ?ＨＡＡＱ－ＲＤＰ?ＨＡＡＱ－Ｇｒｅｅｎｇｅｎｅｓ??１〇〇＿?ＨＡＡＱ－ＲＤＰａｄｊ?Ａｃｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ??ｏｎ?Ｃｈｌａｍｙｄｉａｅ?Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ??８０?Ｃｈｌｏｒｏｎｅｘｉ?ＡＤ３??Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ?Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ??６０．?ＦＣＰＵ４２６?Ｃｈｌａｍｙｄｉａｅ??Ｆｉｒｍｉｃｕ＊ｔｅｓ?Ｃｈｌｏｒｏｆｌｃｘｉ?．??Ｇｅｍ?ｍ?ａｔｉｍｏｎａｄｅｔｅｓ?Ｃ?＞ａｎｏｂａｃｔｃｒｉａ??Ｎｉｔｒｏｓｐｉｒａｅ?ＦＣ＿６??２０?〇Ｄ］?Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ??Ｐｌａｎｃｔｏｍｖｃｅｔｅｓ?Ｇｅｍｍａｔｉｍｏｎａｄｅ．ｅｓ??＾?１——＇——?Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ?Ｎｉ
拷贝数校正后的细菌群落结构信息可能更好反映土著细菌组成。??通过细菌单域内标菌株ＨＡＡＱ－ＧＦＰ相对丰度与初始添加浓度建立回归发现，两者取??对数（Ｌｏｇｉｏ）后在三个数据库分析结果中均有较好的线性相关（图２．９，?Ｒ２?＝?０．９９），表??明所添加内标菌株ＨＡＡＱ－ＧＦＰ能对应地在高通量测序结果中被反映出，从而能对其他种??类细菌的绝对含量进行较为准确地评估。??．５＊??〇？?ｉ?？?ＲＤＰ．?Ｒ：?＝?０．９９??ｍ．?Ａ?ＲＤＰ＾．，?Ｒ２?＝?０．９９??＂５?＿?■?Ｃｉｒｅｅｎｇｃｎｅｓ．?Ｒ：?＝?０．９９??１：?＾??ｒ?ｈ?ｖｌ??？｜?Ｔ１０?Ｔ９?Ｔ８?Ｔ７?Ｔ６?Ｔ５??Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｔｒａｉｎ?ＨＡＡＱ－ＧＦＰ?ｉｎ?ｓｏｉｌ?ｓａｍｐｌｅｓ??（Ｌｏｇ｜〇?（ｃｅｌｌｓ?ｇ?＇））??图２．９内标菌株ＨＡＡＱ－ＧＦＰ添加浓度与大肠杆菌相关属栢对丰度回归??Ｆｉｇｕｒｅ?２．９?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ａｄｄｅｄ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｓｔｒａｉｎ?ＨＡＡＱ－ＧＦＰ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｖｅ??ａｂｕｎｄａｎｃｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｅｄ?Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ?ｇｅｎｕｓ??２８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤污染防治法草案二审:进一步强化土壤污染管控和修复[J]. 王晓琳. 中国人大. 2018(03)
[2]环境中微生物原位检测方法研究进展[J]. 宋伟凤,李明聪,高峥. 生物技术通报. 2017(10)
[3]电感耦合等离子体-质谱法内标元素选择的研究[J]. 赵小学,赵宗生,陈纯,张霖琳,宋娟娥. 中国环境监测. 2016(01)
[4]高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J]. 夏围围,贾仲君. 微生物学报. 2014(12)
[5]微生物生态学理论框架[J]. 曹鹏,贺纪正. 生态学报. 2015(22)
[6]高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展[J]. 楼骏,柳勇,李延. 中国农学通报. 2014(15)
[7]PCR-DGGE与Biolog技术在土壤微生物多样性研究中的比较[J]. 邢华铭,杜海涛,张黎黎,程景. 农业开发与装备. 2013(10)
[8]基因芯片技术在微生物检测中的应用研究进展[J]. 陈圣军,孔繁德,徐淑菲,彭小莉,黄标敏. 中国畜牧兽医文摘. 2013(05)
[9]土壤宏基因组学研究方法与进展[J]. 贺纪正,袁超磊,沈菊培,张丽梅. 土壤学报. 2012(01)
[10]广西畜禽大肠杆菌O157∶H7流行病学调查[J]. 李军,禤雄标,谢宇舟,谢永平,彭昊,陈泽祥,胡帅,马春霞,杨威,许力干,潘艳. 中国人兽共患病学报. 2011(12)
博士论文
[1]城市周边工业区土壤多环芳烃源汇机制及修复技术[D]. 钟宇驰.浙江大学 2017
[2]基于磷脂脂肪酸（PLFA）分析技术的土壤微生物群落结构多样性的研究[D]. 吴愉萍.浙江大学 2009
硕士论文
[1]Mycobacterium sp. WY10的特性及其对菲和芘的降解研究[D]. 陈远志.浙江大学 2017
[2]基于de Bruijn图的宏基因组序列拼接算法实现[D]. 周子康.山东大学 2017
[3]Massilia sp.WF1对菲的降解特性研究[D]. 罗小艳.浙江大学 2015
[4]土壤细菌的荧光染色计数方法研究及一株放线菌的分离鉴定[D]. 童晋荣.南京农业大学 2009
本文编号：3626448
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