坛紫菜丝状体和海带配子体的藻际细菌群落结构分析

论文摘要

坛紫菜（Porphyra haitanensis）丝状体和海带（Saccharina japonica）配子体均是重要的种质资源,在坛紫菜丝状体和海带配子体在培育和保存过程中常受到细菌污染而发生病害,因此研究藻际微生物群落结构将有助于对致病微生物的了解。本文采用第二代高通量测序技术,研究了坛紫菜贝壳丝状体在育苗早期和育苗晚期的藻际细菌群落结构组成;坛紫菜自由丝状体以及海带配子体的附生细菌和不同温度下培养液中游离细菌群落结构组成;以及添加抗生素对海带配子体藻际细菌群落的影响。主要研究结果如下:1.坛紫菜贝壳丝状体的藻际细菌群落结构育苗早期,附生细菌群落中发现25个门、244个属,培育水体中发现19个门,194个属。育苗晚期,附生细菌群落中发现30个门,250个属,培育水体中发现25个门,176个属。在这两个不同时期,坛紫菜贝壳丝状体附生细菌群落在门水平上均以变形菌门、拟杆菌门为优势菌门且以变形菌门为第一优势菌门。在属水平上,两个时期附生细菌群落结构有所差异,育苗早期的贝壳丝状体附生细菌第一优势属为Pelomonas。育苗晚期第一优势属为Ahrensia。两个时期均发现了弧菌属、假交替单胞菌属、假单胞菌属等潜在的致病菌属,但育苗早期的假交替单胞菌属和假单胞菌属的丰度高于育苗晚期。其次,在门水平上,培育水体细菌也以变形菌门、拟杆菌门为优势菌门。在属水平上,培育水体细菌群落结构与贝壳丝状体附生细菌差异显著,培育水体细菌群落多样性低于贝壳丝状体附生细菌群落,但弧菌属丰度较大,且育苗晚期中培育水体的弧菌属丰度高于育苗早期。2.坛紫菜自由丝状体的藻际细菌群落结构分析在20℃培养条件下,坛紫菜自由丝状体附生细菌群落中主要以变形菌门和拟杆菌门为优势菌门,其中变形菌门为第一优势菌门。α-变形菌纲为第一优势菌纲。在属水平上,其优势菌属有Maritalea、Leisingera、Marinovum,其中第一优势属为Maritalea。在10℃、20℃、30℃这三个不同温度条件下,坛紫菜自由丝状体培养液游离细菌群落中也以变形菌门和拟杆菌门为优势菌门,以α-变形菌纲为第一优势菌纲。在属水平上,这三个温度条件下的培养液中的游离细菌群落均以Marinovum为第一优势属,但在各组中相对丰度不同。在这三个温度条件下,培养液中游离细菌群落的次优势属存在差异,分别是Maritalea、Winogradskyell、Balneola。实验结果表明,坛紫菜自由丝状体培养液中游离细菌群落结构在较低温、较高温以及适宜温度条件下有所差异,特别是在属水平上,这三个温度条件下,各自的优势属不同。3.海带配子体藻际细菌群落结构分析在10℃的培养条件下,海带配子体附生细菌群落中,以变形菌门和拟杆菌门为优势菌门,其中第一优势菌门为拟杆菌门。黄杆菌科为第一优势科。在属水平上,第一优势属为Nonlabens,次优势属为Maribacter。在10℃、15℃、20℃条件下,海带配子体培养液中的游离细菌群落中,在门水平上,均以变形菌门和拟杆菌门为优势菌门。在科水平上,10℃条件下的培养液中的游离细菌群落中以黄杆菌科为第一优势科,而在15℃、20℃条件下,均以弧菌科为第一优势科。在属水平上,这三个温度条件下的优势属存在较大的差异,在10℃、15℃、20℃条件下,第一优势分别为Algibacter、弧菌属、Marinobacte。即在15℃条件下,海带配子体培养液中的游离细菌群落中致病细菌弧菌属丰度较大。在海带配子体培育初期,添加抗生素（青霉素+链霉素）的海带配子体培养中的游离细菌群落组成与对照组有较大的差异。在门水平上,处理组和对照组的培养液游离细菌群落中第一优势菌门均为变形菌门,但相对丰度存在较大差异,处理组中,变形菌门相对丰度为49.69%,在对照组中,变形菌门相对丰度为93.01%。在属水平上,处理组的培养液的游离细菌群落中最优势属为Kordia,其次为Klebsiella。对照组的培养液的游离细菌群落中最优势属为硫杆菌属,其次是Colwellia。添加了抗生素的处理组中,Colwellia（科尔韦尔氏菌属）、硫杆菌属,弧菌属、假单胞菌属、假交替单胞菌属等细菌属相对减少。说明抗生素会抑制某些杆菌属、弧菌属、假单胞菌属、假交替单胞菌属等有潜在致病性的细菌属的生长。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 绪论
•   一、坛紫菜丝状体和海带配子体的概述
•   二、藻际微生物
•   三、藻际微生物多样性的研究进展
•   四、本研究目的以及意义
• 第一章 坛紫菜贝壳丝状体藻际细菌群落结构分析
•   1.1 实验材料
•   1.2 实验方法
•     1.2.1 藻际环境细菌样品的采集
•     1.2.2 DNA的提取和PCR的扩增
•     1.2.3 数据质控
•     1.2.4 生物信息学分析
•   1.3 结果与分析
•     1.3.1 有效序列以及OTU数目
•     1.3.2 贝壳丝状体附生细菌和培育水体细菌群落α-多样性
•     1.3.3 贝壳丝状体附生细菌和培育水体细菌群落结构组成
•   1.4 小结与讨论
•     1.4.1 研究方法的差异
•     1.4.2 不同育苗阶段的贝壳丝状体附生细菌群落差异
•     1.4.3 紫菜叶状体和贝壳丝状体附生细菌群落组成差异
•     1.4.4 贝壳丝状体附生细菌以及培育水体细菌群落结构差异
• 第二章 坛紫菜自由丝状体藻际细菌群落结构分析
•   2.1 实验材料
•   2.2 实验仪器
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 PES培养液的配制
•     2.3.2 自由丝状体的培养
•     2.3.3 生物量的测定
•     2.3.4 自由丝状体附生细菌的采集
•     2.3.5 自由丝状体培养液中游离细菌的采集
•     2.3.6 DNA的提取和PCR的扩增
•     2.3.7 数据质控
•     2.3.8 生物信息学分析
•   2.4 结果分析
•     2.4.1 不同温度下的自由丝状体特定生长率
•     2.4.2 有效序列以及样品测试深度
•     2.4.3 自由丝状体附生及游离细菌群落的α-多样性
•     2.4.4 自由丝状体附生细菌细菌群落结构组成
•     2.4.5 自由丝状体培养液游离细菌群落结构组成
•   2.5 小结与讨论
• 第三章 海带配子体藻际细菌群落结构分析
•   第一节 海带无性繁殖系的建立
•     3.1 实验材料
•     3.2 实验仪器
•     3.3 实验方法
•       3.3.1 PES培养液的配制
•       3.3.2 海带雌雄配子体分离
•       3.3.3 海带配子体的克隆培养
•     3.4 实验结果
•       3.4.1 海带配子体的发育以及无性克隆系的形成
•       3.4.2 海带配子体的克隆培养
•   第二节 海带配子体藻际细菌群落结构分析
•     3.1 实验材料
•     3.2 实验仪器
•     3.3 实验方法
•       3.3.1 海带配子体克隆球的粉碎
•       3.3.2 海带配子体特定生长率的计算
•       3.3.3 海带配子体附生细菌的采集
•       3.3.4 海带配子体培养液游离细菌的采集
•       3.3.5 DNA的提取及PCR的扩增
•       3.3.6 数据质控
•       3.3.7 生物信息学的分析
•     3.4 结果分析
•       3.4.1 海带配子体的特定生长率（K）
•       3.4.2 有效序列及测序深度
•       3.4.3 细菌群落多样性以及相似性
•       3.4.4 海带配子体附生细菌群落结构分析
•       3.4.5 海带配子体培养液游离细菌群落结构分析
•     3.5 小结与讨论
•   第三节 抗生素对海带配子体培养初期藻际细菌结构的影响
•     3.1 实验材料
•     3.2 实验仪器与试剂
•     3.3 实验方法
•       3.3.1 培养液细菌的采集
•       3.3.2 DNA的提取及PCR的扩增
•       3.3.3 数据质控
•       3.3.4 生物信息学的分析
•     3.4 结果分析
•       3.4.1 有效序列及测序深度
•       3.4.2 处理组和对照组的培养液游离细菌群落结构差异
•     3.5 小结与讨论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 梁珊珊

导师: 郑怡

关键词: 坛紫菜丝状体,海带配子体,藻际细菌,抗生素,高通量测序

来源: 福建师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 福建师范大学

分类号: Q938

DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.000548

总页数: 83

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