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乳酸菌复合制剂对盐碱地改良及土壤微生物群落的影响 预览
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作者 侯景清 王旭 +4 位作者 陈玉海 刘逸群 商庆祥 张文羿 孟和毕力格 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期710-718,共9页
[目的]探讨乳酸菌复合制剂对盐碱地改良、植物生长及土壤微生物群落变化的影响,为利用耐盐碱的乳酸菌研发新型微生物制剂及其大面积应用提供参考依据。[方法]以西红柿为供试作物进行田间试验,设菌剂组(含乳酸菌的菌剂)和对照组(不含乳... [目的]探讨乳酸菌复合制剂对盐碱地改良、植物生长及土壤微生物群落变化的影响,为利用耐盐碱的乳酸菌研发新型微生物制剂及其大面积应用提供参考依据。[方法]以西红柿为供试作物进行田间试验,设菌剂组(含乳酸菌的菌剂)和对照组(不含乳酸菌的菌剂),两个处理菌剂用量均为15 L/ha,加水稀释10倍,在西红柿种植前1 d喷施于土壤中,并在种植西红柿后每30 d喷施一次;西红柿成熟期测定其农艺性状;种植3个月后采集0~30 cm土样测定土壤的物理性质、养分含量及酸碱度,并对土壤样品进行宏基因组测序,分析土壤微生物的多样性及功能基因的变化。[结果]与对照组相比,菌剂组的土壤pH显著下降0.42(P<0.05,下同),铵态氮、硝态氮及有效磷的含量显著提高,但土壤物理性质无显著变化(P>0.05);供试西红柿的各项农艺性状均有所提高。土壤微生物多样性分析结果表明,在门分类水平上,共检测分类122个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)占有明显优势,相对丰度在50.00%以上,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),菌剂组中厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度显著增加;在属分类水平上,菌剂组中乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度(4.25%)较对照组(0.01%)明显增加。功能基因分析结果表明,菌剂组和对照组的碳水化合物活性酶(CAZy)中,糖苷水解酶(Glycoside hydrolases)的功能基因所占比例最高,分别为35.12%和34.16%,菌剂组6种碳水化合物活性酶基因序列数目均高于对照组;KEGG功能注释结果显示,菌剂组的碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢及辅因子与维他命代谢的基因序列数目均高于对照组;此外,菌剂组土壤中毒素的基因序列数目较对照组明显降低。[结论]乳酸菌复合制剂能有效降低盐碱地的pH并增加养分含量,同时可增加土壤中的放线菌数量,降低病原微生物数量 展开更多
关键词 盐碱地 乳酸菌 微生物菌剂 微生物多样性 宏基因组学
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Soil Metagenome of Tropical White Sand Heath Forests in Borneo:What Functional Traits Are Associated with an Extreme Environment Within the Tropical Rainforest?
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作者 Dorsaf KERFAHI Binu M.TRIPATHI +6 位作者 Johan W.Ferry SLIK Rahayu S.SUKRI Salwana JAAFAR Ke DONG Matthew Chidozie OGWU Hyo-Ki KIM Jonathan M.ADAMS 《土壤圈:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第1期12-23,共12页
White sand heath forests(WS) or kerangas, an unusual variant of tropical forests in Borneo, characterized by open scrubby vegetation, low productivity, and distinctive plant species composition and soil microbial comm... White sand heath forests(WS) or kerangas, an unusual variant of tropical forests in Borneo, characterized by open scrubby vegetation, low productivity, and distinctive plant species composition and soil microbial community, are regarded as a stressful lowpH and/or nutrient environment. We investigated whether the functional soil metagenome also shows a predicted set of indicators of stressful conditions in WS. Based on stress-tolerant strategies exhibited by larger organisms, we hypothesized that genes for stress tolerance, dormancy, sporulation, and nutrient processing are more abundant in the soil microbiota of WS. We also hypothesized that there is less evidence of biotic interaction in white sand soils, with lower connectivity and fewer genes related to organismic interactions. In Brunei, we sampled soils from a WS and a normal primary dipterocarp forest, together with an inland heath, an intermediate forest type. Soil DNA was extracted, and shotgun sequencing was performed using Illumina HiSeq platform, with classification by the Metagenomics Rapid Annotation using Subsystem Technology(MG-RAST). The results, on one hand, supported our hypothesis(on greater abundance of dormancy, virulence, and sporulation-related genes). However, some aspects of our results showed no significant difference(specifically in stress tolerance, antibiotic resistance, viruses, and clustered regularly interspaced short palindrome repeats(CRISPRs)). It appears that in certain respects, the extreme white sand environment produces the predicted strategy of less biotic interaction, but exhibits high soil microbiota connectivity and functional diversity. 展开更多
关键词 antibiotic resistance biotic interaction kerangas microbial community MICROBIOTA SHOTGUN METAGENOMICS stress tolerance TROPICAL forest
基于宏基因组学研究污水生物处理系统微生物暗物质 预览
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作者 杨洋 邢德峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期191-200,共10页
活性污泥和微生物生物膜是污水生物处理系统的主要菌群存在形式,利用微生物的不同代谢途径可实现水中污染物的转化和降解.微生物群落结构直接影响污染物生物转化速度和末端产物的类型,而全面了解微生物群落结构和功能可为污水生物处理... 活性污泥和微生物生物膜是污水生物处理系统的主要菌群存在形式,利用微生物的不同代谢途径可实现水中污染物的转化和降解.微生物群落结构直接影响污染物生物转化速度和末端产物的类型,而全面了解微生物群落结构和功能可为污水生物处理的定向调控提供微生物学依据.由于绝大多数微生物未获得纯培养,因此,揭示生物处理系统中的微生物暗物质成为重要的挑战.核酸测序技术和生物信息学的快速发展推动了环境微生物学和微生物生态研究.近年来,基于高通量核酸测序的宏组学技术为研究未培养微生物和未知基因资源提供了重要工具.宏基因组学和宏转录组学技术可以研究特定环境下未培养微生物的生理功能和代谢,揭示生态条件变化下微生物的环境适应和代谢调控机制.目前,基于宏组学研究微生物暗物质,已经获得了一些突破传统认识的物质循环新机理.本文回顾了核酸测序技术的发展,综述了近年宏基因组学和宏转录组学在污水生物脱氮、强化生物除磷及微生物电化学技术微生物学研究的进展,对多组学在污水处理微生物学研究的前景和面临的主要挑战进行分析. 展开更多
关键词 污水生物处理 宏基因组学 宏转录组学 生物脱氮 强化生物除磷 微生物电化学 微生物暗物质
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通过宏基因组学发现生物催化剂
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作者 彭司华 孙丹 +1 位作者 袁文亮 卫偲 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期463-472,共10页
现在大多数化学合成使用对环境有害的有机溶剂.如果用酶作为生物催化剂,则可在化学合成反应中少使用或不使用有机溶剂,所以使用酶作为催化剂更环保.随着宏基因组学的发展,以及二代测序成本的持续大幅度下降,基于宏基因组学获得生物催化... 现在大多数化学合成使用对环境有害的有机溶剂.如果用酶作为生物催化剂,则可在化学合成反应中少使用或不使用有机溶剂,所以使用酶作为催化剂更环保.随着宏基因组学的发展,以及二代测序成本的持续大幅度下降,基于宏基因组学获得生物催化剂已经成为最重要的方法.本文综述基于宏基因组学发现生物催化剂的各种方法,对目前世界上采用的各种筛选方法进行归纳,共总结出两大类方法:一是基于宏基因组文库的筛选方法,另一种是基于序列的遗传筛选方法.进一步对这两类方法细分为具体的7种筛选方法,并对各种方法的优缺点逐一进行回顾和评述.同时,对各种基于宏基因组学筛选生物催化剂的方法得到的结果进行统计分析,指出表型选择法筛选是采用最多的方法,有很大的实用价值.认为直接二代测序进行生物信息学筛选的方法也是有潜力的一种筛选方法,三代测序技术将在基于宏基因组学的生物催化剂筛选中发挥重要作用. 展开更多
关键词 宏基因组学 生物催化剂 微生物 二代测序 三代测序
基于序列宏基因组学技术的芳香聚酮抗生素的发现 预览
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作者 孟晓露 高凯 冯治洋 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期168-176,共9页
[目的]本文旨在筛选土壤微生物来源的芳香聚酮抗生素。[方法]通过宏基因组学技术,利用基于酮基合成酶基因(KSα)保守序列设计的简并引物筛选土壤宏基因组文库,获得含有芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆。对阳性克隆质粒测序并通过BLAST... [目的]本文旨在筛选土壤微生物来源的芳香聚酮抗生素。[方法]通过宏基因组学技术,利用基于酮基合成酶基因(KSα)保守序列设计的简并引物筛选土壤宏基因组文库,获得含有芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆。对阳性克隆质粒测序并通过BLASTx同源比对分析其所包含的芳香聚酮生物合成基因簇。通过接合转移方法将基因簇整合进异源表达宿主白色链霉菌基因组中,培养发酵接合子,利用高效液相色谱技术确定克隆特异性产物并对发酵产物进行抑菌活性检测。[结果]从珠穆朗玛峰土壤宏基因组文库第493号混合文库中扩增得到了1个KSα片段ZF493,蛋白序列分析显示其与酮基合成酶同源,文库筛选得到了含有其对应芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆cos493。对cos493的测序分析显示其插入片段大小为34kb,包括酮基合成酶基因(KSα,orf21)、链长因子基因(KSβ,orf20)、酰基载体蛋白基因(ACP,orf19)、环化酶基因(CYC,orf17和orf18)、糖基转移酶基因(orf12)、单加氧酶基因(orf16)等芳香聚酮合成相关基因。ORF21与化合物calixanthomycin A聚酮合酶的KSα有67%的相似性,ORF20与化合物griseorhodin A的KSβ有49%的相似性。通过接合转移使含芳香聚酮合酶基因簇的cos493整合进白色链霉菌宿主基因组中。高效液相色谱分析发酵粗提物发现了2个克隆特异化合物峰,紫外光谱分析显示化合物1在223、296和420nm处有特征吸收峰,化合物2在214、261和447nm处有特征吸收峰,特异峰具备芳香聚酮化合物的紫外吸收特征。对发酵粗提物的抑菌活性检测发现,其对金黄色葡萄球菌有抑制作用。[结论]本研究运用基于序列的宏基因组学技术,在链霉菌宿主中表达了来源于土壤微生物的芳香聚酮合酶基因簇并产生了具有抗菌活性的化合物。 展开更多
关键词 宏基因组学 序列筛选 异源表达 芳香聚酮抗生素
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利用单细胞扩增技术解析母婴间肠道微生物构成及功能
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作者 曹晨霞 侯强川 +2 位作者 张杰 张文羿 张和平 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期315-326,共12页
微生物在人体中扮演重要角色,而婴儿早期微生物对日后健康发育至关重要.微生物可通过产道和母乳这2种主要途径从母亲传递给婴儿.本研究利用单细胞扩增技术对3对母婴粪便样品(共48份细菌悬液)进行宏基因组测序分析,旨在探究母婴间肠道微... 微生物在人体中扮演重要角色,而婴儿早期微生物对日后健康发育至关重要.微生物可通过产道和母乳这2种主要途径从母亲传递给婴儿.本研究利用单细胞扩增技术对3对母婴粪便样品(共48份细菌悬液)进行宏基因组测序分析,旨在探究母婴间肠道微生物构成并对相关功能基因作出分析.结果显示,每对母婴间微生物尽管含量不同,但种类都高度相似(>99%).三婴儿中,一个顺产婴儿显示与其母亲有相似的高丰度物种,如Roseburia hominis,Roseburia intestinalis,Eubacterium rectale,Eubacterium eligens等;另2个剖腹产婴儿显示与皮肤、口腔相关的高丰度物种,如Propionibacterium acnes,Staphylococcus saprophyticus/S.haemolyticus,Delftia acidovorans等.剖腹产婴儿中拟杆菌少于顺产婴儿,如Bacteroides(B.)fragilis,B.helcogenes,B.salanitronis等.本研究共检测到1283种细菌,除常见的人体肠道微生物外,还检测到4个低丰度物种,分别是Lactobacillus(L.)amylovorus,L.kefiranofaciens,L.sanfranciscensis和Bifidobacterium asteroids.粪便样品功能宏基因组显示,婴儿粪便中富有与碳水化合物相关的磷酸转移酶系统(PTS)和β-葡萄糖苷酶基因.本研究初次使用单细胞扩增技术对母婴间肠道微生物组成及功能做出探索,获得了较高测序深度及物种多样性,发现了之前鲜有报道的低丰度物种,证实单细胞扩增技术可用于后续不同生态环境微生物领域的研究. 展开更多
关键词 母婴粪便 单细胞扩增 宏基因组 细菌多样性 低丰度物种
不同生长年限霍山石斛内生菌的多样性与差异性
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作者 陈绍通 戴军 +5 位作者 姜雪萍 宋向文 陈存武 陈乃富 郭兰萍 韩邦兴 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1145-1150,共6页
为探索霍山石斛内生菌的多样性与差异性,该文采用宏基因组学的方法对不同生长年限5组30份霍山石斛样品内生细菌及真菌的菌群进行了分析。研究结果显示,从霍山石斛中鉴定出3 540个细菌OTUs,5组样品共有OTUs为138个;鉴定出2 168个真菌OTU... 为探索霍山石斛内生菌的多样性与差异性,该文采用宏基因组学的方法对不同生长年限5组30份霍山石斛样品内生细菌及真菌的菌群进行了分析。研究结果显示,从霍山石斛中鉴定出3 540个细菌OTUs,5组样品共有OTUs为138个;鉴定出2 168个真菌OTUs,5组样品共有OTUs为143个。霍山石斛优势细菌菌群为Sphingomonas sp.,Acinetobacter sp.,Burkholderia sp.,Methylobacterium sp.,Enterococcus sp.,Bacillus sp.,差异菌群Oceanobacillusd sp.,Actinomycetospora sp.,Paenibacillus sp.,霍山石斛优势真菌群为Zasmidium sp.,Zymoseptoria sp.,Alternaria sp.,Cladosporium sp.,Fusarium sp.,差异菌群为Cyphellophore sp.,Fusarium sp.,聚类结果显示无论是内生细菌还是内生真菌,ⅢY2,ⅢY3均独立聚为一类,ⅡY1,ⅢY1也独立聚为一类。研究结果丰富了霍山石斛内生细菌和内生真菌的种类与资源,也为霍山石斛合理采收提供了理论参考。 展开更多
关键词 霍山石斛 内生菌 生长年限 宏基因组学
宏基因组学与人类健康关系研究进展
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作者 朱真 朱嗣博 +1 位作者 张铁军 陈兴栋 《中国公共卫生》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期122-124,共3页
近些年来,随着高通量测序技术发展,有关宏基因组学的研究开始逐步进入人们的视野,越来越多的人开始关注并研究宏基因组与人类健康的关系。在人类生活的环境中存在着许许多多生物群落;对他们进行宏基因组学研究,分析DNA序列,构建宏基因... 近些年来,随着高通量测序技术发展,有关宏基因组学的研究开始逐步进入人们的视野,越来越多的人开始关注并研究宏基因组与人类健康的关系。在人类生活的环境中存在着许许多多生物群落;对他们进行宏基因组学研究,分析DNA序列,构建宏基因组文库,进而了解人类周围环境中微生物组成以及彼此间的交互作用,探讨对人类健康的影响,对于促进健康、防止疾病有着重要意义。 展开更多
关键词 宏基因组学 人类健康 风险 研究进展
Conjunctival microbiome changes associated with fungal keratitis:metagenomic analysis
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作者 Cheng Ge Chao Wei +2 位作者 Bao-Xia Yang Jun Cheng Yu-Sen Huang 《国际眼科杂志:英文版》 SCIE CAS 2019年第2期194-200,共7页
AIM:To investigate the ocular surface microbiome profile of patients with fungal keratitis(FK) through bacterial 16 S r DNA sequencing. METHODS:The swab samples were collected from 8 patients with FK(Group 1 from the ... AIM:To investigate the ocular surface microbiome profile of patients with fungal keratitis(FK) through bacterial 16 S r DNA sequencing. METHODS:The swab samples were collected from 8 patients with FK(Group 1 from the corneal ulcer, Group 2 from the conjunctival sac of the infected eyes, and Group 3 from the conjunctival sac of the fellow eyes) and 10 healthy eyes(Group 4 from the conjunctival sac). Bacterial 16 S rDNA V4-V5 region sequencing was performed to characterize the bacterial communities on the ocular surfaces of the patients with FK. RESULTS:Our metagenomic data showed that 97% of the sequence reads were categorized into 245 distinct bacterial genera, with 67.75±7.79 genera detected in Group 1, 73.80±13.44 in Group 2, 74.57±14.14 in Group 3, and 89.60±27.49 in Group 4. Compared with the healthy eyes(Group 4), both infected(Groups 1 and 2) and fellow eyes(Group 3) of the patients with FK showed reduced bacterial diversity and altered ocular surface microbiota compositions, with lower abundance of Corynebacterium and Staphylo coccus and higher abundances of Pseudomonas, Achromobacter, Caulobacter and Psychrobacter. CONCLUSION:Our report depicts the altered ocular surface bacterial community structures both in the affected and fellow eyes of patients with FK. These changes may contribute to the pathogenesis of FK or the increased risk for FK. 展开更多
关键词 CONJUNCTIVA MICROBIOTA bacteria METAGENOMICS 16S rDNA fungal KERATITIS
头孢喹肟(CEF)影响牦牛瘤胃微生态的宏基因组学分析
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作者 安雅静 文勇立 +6 位作者 赵佳琦 李子谦 齐沛森 马定美 扎升 侯定超 李强 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2019年第5期136-141,182共7页
为了探讨头孢喹肟(CEF)对耗牛瘤胃微生态的影响,试验将耗牛分为处理组和对照组,处理组静脉注射CEF1mg/kg(按体重),对照组未做抗生素处理。采集各组瘤胃液,通过生物信息学分析软件考查CEF对瘤胃菌群多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能的... 为了探讨头孢喹肟(CEF)对耗牛瘤胃微生态的影响,试验将耗牛分为处理组和对照组,处理组静脉注射CEF1mg/kg(按体重),对照组未做抗生素处理。采集各组瘤胃液,通过生物信息学分析软件考查CEF对瘤胃菌群多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能的影响。结果表明:CEF可降低拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度,在属水平上CEF对普雷沃氏菌属(Prevotella)和拟杆菌属(Bacteroides)具有抑制作用;CEF对CAZy中糖苷水解酶(GH)、糖基转移酶(GT)、碳水化合物结合模块(CBM)等9类功能酶均产生影响,干扰碳水化合物代谢;牦牛瘤胃微生物中降解植物纤维素主要的CAZy是GH和GT家族。说明CEF可改变瘤胃细菌多样性,影响CAZy功能,使瘤胃微生态失衡。 展开更多
关键词 头孢喹肟(CEF) 瘤胃 微生物多样性 宏基因组学 碳水化合物酶类 牦牛
宏基因组学技术在水产动物病毒鉴定中的应用 预览
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作者 彭司华 江守文 +2 位作者 孙丹 吴智超 陈洁 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期229-237,共9页
近年来水产养殖生产中病毒性疾病的发生越来越严重,所以对水产动物病毒的深入研究成为水产研究者的一个重要课题。随着宏基因组学技术的不断发展,以及测序成本的快速下降,基于宏基因组学技术的水产动物病毒鉴定技术逐渐成为水产动物病... 近年来水产养殖生产中病毒性疾病的发生越来越严重,所以对水产动物病毒的深入研究成为水产研究者的一个重要课题。随着宏基因组学技术的不断发展,以及测序成本的快速下降,基于宏基因组学技术的水产动物病毒鉴定技术逐渐成为水产动物病毒鉴定的主要技术之一。本文总结了基于宏基因组学的水产动物病毒鉴定技术的主要方法,详细综述了鉴定技术的实现流程,评述了几种基于宏基因组学的水产动物病毒鉴定技术的优缺点,并对基于宏基因组学的水产动物病毒鉴定技术的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 水产动物病毒 宏基因组学 病毒鉴定 二代测序
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宏基因组学揭示AFB1对牦牛瘤胃微生物多样性及CAZy谱影响 预览
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作者 安雅静 文勇立 +6 位作者 赵佳琦 陈智华 艾鷖 李子谦 齐沛森 李强 扎升 《家畜生态学报》 北大核心 2019年第2期13-20,共8页
采用宏基因组学方法探讨黄曲霉毒素B1(AFB1)对牦牛瘤胃微生物多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能谱的影响。试验设E1、E2两个试验组和对照组C,日粮中添加AFB1量分别为20μg·kg^-1、60μg·kg^-1和0。采集瘤胃液,提取DNA,进行宏... 采用宏基因组学方法探讨黄曲霉毒素B1(AFB1)对牦牛瘤胃微生物多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能谱的影响。试验设E1、E2两个试验组和对照组C,日粮中添加AFB1量分别为20μg·kg^-1、60μg·kg^-1和0。采集瘤胃液,提取DNA,进行宏基因组分析。结果表明,AFB1降低拟杆菌门及厚壁菌门的丰度,在属水平上较高水平的AFB1对普雷沃氏菌具有抑制作用。牦牛瘤胃中降解植物纤维素主要的CAZy是糖苷水解酶(GH)和糖基转移酶(GT)。AFB1对CAZy中6类酶以及3种纤维小体构成组分均产生影响,且高水平影响更大。研究揭示,AFB1降低瘤胃细菌多样性,影响CAZy功能。研究结果有利于探讨AFB1影响反刍动物瘤胃微生态的机制,为饲料安全使用及牦牛健康养殖和产品安全生产提供参考。 展开更多
关键词 黄曲霉毒素B1 牦牛 瘤胃 微生物多样性 宏基因组学 碳水化合物酶类
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宏基因组学在哺乳动物肠道微生物中的应用 预览
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作者 何静 海勒 +3 位作者 斯仁达来 明亮 伊丽 吉日木图 《中国畜牧兽医》 北大核心 2018年第12期3438-3446,共9页
哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体,其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关,是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用,特别是新一代测序技术的快速发展,使得人们... 哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体,其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关,是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用,特别是新一代测序技术的快速发展,使得人们对复杂的肠道微生物的研究更加深入。基于宏基因组学技术不仅能够研究肠道微生物组的多样性、揭示消化道微生物对宿主生理代谢的影响,还能进一步深入挖掘新的功能基因,并揭示宿主基因与微生物组间的互作关系和共同进化。作者综述了宏基因组学技术在哺乳动物肠道微生物中的主要应用和存在的不足,并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景,从而加深人们对肠道微生物影响宿主肠道健康作用的认识。 展开更多
关键词 宏基因组学 肠道微生物 哺乳动物
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好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构 预览 被引量:1
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作者 王秀红 李欣欣 +3 位作者 史向远 王保平 周静 籍增顺 《环境科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第8期1457-1463,共7页
好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分... 好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆(第14天)时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时(0 d)和其余翻堆时(第8、20、26天)次之,发酵结束时(第34天)最弱.Simpson、Shannon-Wiener和Mc Intosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes),在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性. 展开更多
关键词 好氧堆肥 微生物群落演替 Biolog法 碳源代谢能力 宏基因组学 细菌菌群结构
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鲊肉粉发酵过程中细菌动态变化研究 预览
15
作者 张瑶 白娟 +1 位作者 汪雪瑞 王承明 《中国酿造》 北大核心 2018年第6期51-55,共5页
以鲊肉粉为原料,采用宏基因组学技术对鲊肉粉不同发酵时期样品中的细菌组成及相对丰度进行分析。结果表明,在发酵过程中细菌的种类和数量随着发酵时间的延长而不断变化,鲊肉粉发酵过程中共有19个门、47个纲、75个目、106个科、153个属和... 以鲊肉粉为原料,采用宏基因组学技术对鲊肉粉不同发酵时期样品中的细菌组成及相对丰度进行分析。结果表明,在发酵过程中细菌的种类和数量随着发酵时间的延长而不断变化,鲊肉粉发酵过程中共有19个门、47个纲、75个目、106个科、153个属和211个种的细菌参与动态变化。该过程的优势细菌属分别为葡萄球菌属(Staphylococcus)、魏斯氏菌属(Weissella)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、环丝菌属(Brochothrix)、发光杆菌属(Photobacterium)和巨球菌属(Macrococcus)。其中不动杆菌属(Acinetobacter)、环丝菌属(Brochothrix)和发光杆菌属(Photobacterium)细菌的相对含量在发酵开始后迅速降低,而魏斯氏菌属(Weissella)细菌的相对含量在发酵开始后迅速升高,乳酸杆菌属(Lactobacillus)细菌的相对含量在发酵后有所增加。 展开更多
关键词 鲊肉粉 发酵过程 宏基因组学技术 细菌 高通量测序
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宏基因组学结合合成生物学法挖掘新型生物催化剂的研究进展 预览
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作者 王叶 贾振华 宋水山 《生物技术通报》 CSCD 北大核心 2018年第8期35-42,共8页
生物催化剂是具有催化活性的细胞和酶的统称,因其高效和环境友好的特性被广泛应用于工业、农业、医药和能源等领域。传统的生物催化剂挖掘技术依赖于生物分离及体外培养,在一定程度上阻碍了生物催化剂的发展。宏基因组学挖掘新型生物... 生物催化剂是具有催化活性的细胞和酶的统称,因其高效和环境友好的特性被广泛应用于工业、农业、医药和能源等领域。传统的生物催化剂挖掘技术依赖于生物分离及体外培养,在一定程度上阻碍了生物催化剂的发展。宏基因组学挖掘新型生物催化剂通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,再基于功能活性和序列分析筛选新型生物催化剂,避免了微生物的分离培养。合成生物学是利用工程学原理,通过元件的设计,组合和系统的构建对生物途径、有机体或生物系统进行重新设计。综述了宏基因组学方法挖掘新型生物催化剂的最新研究进展,并对利用合成生物学方法改进宏基因组筛选新型生物催化剂的效率进行了讨论,以期提高挖掘新型生物催化剂的效率。 展开更多
关键词 生物催化剂 宏基因组学 活性筛选 序列筛选 合成生物学
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丙型肝炎患者血清病毒宏基因组学研究 预览
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作者 李旺 倪萍 周成林 《检验医学与临床》 CAS 2018年第12期1737-1740,共4页
目的了解健康人群和丙型肝炎病毒(HCV)-RNA阳性患者血清标本中病毒群落的组成;比较健康组与HCV感染组血清标本中病毒群落组的差异性;挖掘新型HCV及其他新病毒。方法提取血浆样品中的全部核酸,反转录后采用Illumina index primers进行... 目的了解健康人群和丙型肝炎病毒(HCV)-RNA阳性患者血清标本中病毒群落的组成;比较健康组与HCV感染组血清标本中病毒群落组的差异性;挖掘新型HCV及其他新病毒。方法提取血浆样品中的全部核酸,反转录后采用Illumina index primers进行扩增构建病毒文库,随后进行Miseq深度测序,通过生物信息学分析筛选出与病毒相关的序列。结果 HCV01文库中总病毒序列数为1 514条,主要由黄病毒科(48%)、指环病毒科(29%)、反转录病毒科(7%)、微小噬菌体科(2%)构成;HCV02文库中总病毒序列数为2 820条,主要由指环病毒科(61%)、黄病毒科(18%)、反转录病毒科(8%)、微小噬菌体科(1%)构成;HCV03文库中总病毒序列数为3 534条,主要由指环病毒科(78%)、黄病毒科(4%)、反转录病毒科(4%)、人类内源性反转录病毒科(2%)、微小噬菌体科(1%)构成;HCV04文库中总病毒序列数为3 549条,主要由指环病毒科(90%)、反转录病毒科(2%)构成。结论血液中存在多种病毒,HCV感染患者血液中主要存在指环病毒科、黄病毒科、反转录病毒科病毒,而健康人群血液中主要为指环病毒科、反转录病毒科病毒;血清中HCV水平可能对指环病毒科病毒的复制有抑制作用,即HCV水平越高则指环病毒科病毒水平越低。 展开更多
关键词 丙型肝炎 病毒宏基因 基因组学 病毒群落
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龋病相关微生物群落结构与功能的多组学研究进展 预览
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作者 霍媛媛 韩轩 +1 位作者 李雨庆 邹静 《口腔疾病防治》 2018年第3期195-199,共5页
龋病作为一种感染性疾病,口腔微生物群落在其发生发展过程中的具体作用机制尚无定论。高通量测序技术及宏组学技术的应用为龋病病因研究和龋病的微生态防治提供了新的思路。本文从与龋病相关口腔微生物群落的基因组学、宏基因组学、宏... 龋病作为一种感染性疾病,口腔微生物群落在其发生发展过程中的具体作用机制尚无定论。高通量测序技术及宏组学技术的应用为龋病病因研究和龋病的微生态防治提供了新的思路。本文从与龋病相关口腔微生物群落的基因组学、宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学及宏代谢组学等方面的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 龋病 口腔微生物群落 微生态 宏基因组学 宏转录组学 宏蛋白质组学 宏代谢组学
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快速老化小鼠SAMP8模型粪便代谢物和肠道菌群改变的研究
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作者 李佳琪 高丽 +3 位作者 王珂欣 周玉枝 秦雪梅 杜冠华 《中草药》 CSCD 北大核心 2018年第10期2265-2273,共9页
目的研究快速老化小鼠SAMP8模型老化过程中粪便代谢物和肠道菌群的变化。方法采用1H-NMR代谢组学和宏基因组学技术,探索衰老相关的代谢标志物和肠道菌群,并对代谢物与肠道菌群进行Pearson关联分析。结果 SAMP8小鼠粪便中指认出31种内源... 目的研究快速老化小鼠SAMP8模型老化过程中粪便代谢物和肠道菌群的变化。方法采用1H-NMR代谢组学和宏基因组学技术,探索衰老相关的代谢标志物和肠道菌群,并对代谢物与肠道菌群进行Pearson关联分析。结果 SAMP8小鼠粪便中指认出31种内源性代谢物,与SAMR1小鼠相比,13种代谢物发生显著改变。差异代谢物主要富集在4条代谢途径:苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,苯丙氨酸代谢,组氨酸代谢。肠道菌群分析发现10月龄快速老化小鼠SAMP8肠道菌群多样性明显改变,10种菌群的相对丰度显著改变。相关性分析结果表明,Christensenellaceae菌科与苯丙氨酸、组氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和尿苷酸均呈正相关;Dehalobacterium菌属与酪氨酸,Planococcaceae动球菌科与缬氨酸均呈负相关。结论通过研究快速老化小鼠SAMP8模型粪便代谢物和菌群的变化规律,为衰老机制及抗衰老药物研究提供实验依据。 展开更多
关键词 快速老化小鼠 SAMP8 肠道菌群 代谢组学 宏基因组学
土壤微生物中新型β-葡萄糖苷酶的挖掘与鉴定 被引量:1
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作者 王霏 王绍琛 +1 位作者 曹明明 冯治洋 《微生物学通报》 CSCD 北大核心 2018年第1期71-80,共10页
【背景】通过培养微生物来获得新β-葡萄糖苷酶因只有少部分微生物可以被培养而受到限制,但宏基因组学技术可以挖掘非培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶资源。【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型β-葡萄糖苷酶,并对其酶... 【背景】通过培养微生物来获得新β-葡萄糖苷酶因只有少部分微生物可以被培养而受到限制,但宏基因组学技术可以挖掘非培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶资源。【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型β-葡萄糖苷酶,并对其酶学性质进行初步分析。【方法】构建土壤微生物的宏基因组文库,利用七叶苷平板显色法对所构建的文库进行筛选获得阳性克隆,并对阳性克隆所含的β-葡萄糖苷酶基因进行异源表达和生物化学特性分析。【结果】通过筛选文库中的62万个克隆,获得一个具有β-葡萄糖苷酶活性的克隆,其插入片段中包含一个2 301 bp的ORF(YNBG3),蛋白同源性分析显示其属于β-葡萄糖苷酶第三家族。对YNBG3酶的生化分析确定其最佳反应温度为53°C,最适p H为5.2,有较好的热稳定性,对一定浓度范围内的DMSO、丙酮、乙醇等有机试剂有较好的耐受性,EDTA和尿素可增加该酶的活性。【结论】利用宏基因组学技术获得了一个有较好热稳定性及耐受一定浓度有机试剂和尿素的新β-葡萄糖苷酶。 展开更多
关键词 宏基因组学 功能性筛选 Β-葡萄糖苷酶 酶学性质
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