1.1.2 结果与讨论-凯发娱乐

1.1.2 结果与讨论

1.基于dgge技术的腊肠细菌多样性分析

本研究首先使用pcr-dgge技术对腊肠样品中细菌的多样性进行了分析,其指纹图谱如图1-1所示。

图1-1 腊肠中细菌的dgge图谱

注:编号1~7为优势条带编号,分别对应lc01~lc07。

由图1-1可知,条带6和条带7亮度远高于其他5个条带且在每个样品中均存在,这说明条带6和条带7所代表的细菌可能为腊肠样品中的优势菌属。值得一提的是,条带1~5亮度偏暗,且其仅在某几个腊肠样品中存在,这说明这些条带代表的菌属在腊肠中的含量偏低,且可能仅存在于部分样品中。由图1-1亦可知,lc1样品的条带数最多而lc5样品最少,这说明lc1样品的细菌多样性最高而lc5最低。各条带比对分析结果如表1-1所示。

表1-1 细菌dgge条带测序结果

由表1-1可知,经比对发现腊肠样品中细菌由anaerostipes hadrus(毛螺旋菌属)、acinetobacter johnsonii(不动细菌属)、vibrio litoralis(弧菌属)、staphylococcus equorum(葡萄球菌属)、brochothrix thermosphacta(环丝菌属)和未知分类地位的不可培养细菌构成,且brochothrix(环丝菌属)为其优势细菌属。

2.基于miseq高通量测序技术的腊肠细菌多样性评价

较之pcr-dgge技术,以miseq为代表的第二代高通量测序技术具有通量高的优点,且实现了菌群的相对定量分析,因而本研究进一步采用miseq高通量测序技术对5个腊肠样品的细菌多样性进行了解析,同时对pcr-dgge的结果进行了验证。通过miseq高通量测序,本研究5个腊肠样品共产生193 486条高质量的16s rdna序列,平均每个腊肠样品产生38 697条,切除引物和barcode后序列长度的分布情况如图1-2所示。

图1-2 序列长度分布图

由图1-2可知,193 486条高质量的16s rdna序列中有175 308条集中在440~459 bp,占到序列总数的90.61%,18 069条集中在420~439bp,占到序列总数的9.34%。使用qiime平台,对高质量序列进行生物信息学分析,共有193 356条序列通过align(对齐),按照100%相似性进行uclust后共得到84 979条代表性序列,按照97%相似性进行uclust后共得到8 057个otu且没有发现嵌合体。本研究进一步对otu在5个样品中出现的频率和包含序列数进行了统计,结果如图1-3所示。

图1-3 otu出现频率和包含序列数统计

由图1-3可知,在5个样品中出现1次、2次、3次和4次的otu分别有6 742个、771个、289个和142个,分别占otu总数的83.68%、9.57%、3.59%和1.76%,其包含的序列数分别为18 341条、11 093条、7 039条和19 140条,分别占所有质控后合格序列数的10.21%、5.76%、3.88%和10.13%。虽然核心otu仅有113个,仅占otu总数的1.40%,但其包含的序列数为137 743条,占所有质控后合格序列数的70.02%。由此可见,5个腊肠样品共有大量的细菌类群。(https://www.daowen.com)

使用rdp和greengenes数据库比对后,所有序列鉴定到14个门、58个纲、90个目、110个科和261个属。各样品测序情况及各分类地位数量如表1-2所示。

表1-2 样品测序情况及各分类地位数量

注:超1指数和香农指数均在测序量为28 410条序列时计算所得。

由表1-2可知,lc1样品的超1指数和香农指数值均最大,而lc5样品的两个值均最小,这说明lc1样品的细菌多样性最高而lc5最低,与pcr-dgge结果一致。本研究进一步在门水平上对腊肠样品中细菌多样性进行了解析,结果如图1-4所示。

图1-4 腊肠中优势细菌门相对含量的比较分析

由图1-4可知,腊肠样品中平均相对含量大于1.0%的细菌门分别为firmicutes(硬壁菌门)、proteobacteria(变形菌门)、cyanobacteria(蓝细菌)、bacteroidetes(拟杆菌门)和actinobacteria(放线菌门),其平均相对含量分别为57.01%、30.43%、7.67%、2.63%和2.01%。此外,另有序列被鉴定为tm7、acidobacteria(酸杆菌门)、fusobacteria(梭杆菌门)、deinococcus-thermus(异常球菌-栖热菌门)、chloroflexi(绿弯菌门)、deferribacteres(脱铁杆菌门)、spirochaetes(螺旋原虫)和tenericutes(柔膜菌门),但其累计平均含量仅为0.13%。由此可见,腊肠样品中的细菌主要隶属于firmicutes(硬壁菌门)和proteobacteria(变形菌门),其比例占到细菌总数的87.44%。

经rdp和greengenes数据库比对发现有13.72%的序列无法鉴定到属水平,相对含量大于1.0%的细菌属如图1-5所示。

图1-5 腊肠中优势细菌属相对含量的比较分析

由图1-5可知,腊肠样品中共有11个细菌属的平均相对含量大于1.0%,其中brochothrix(环丝菌属)、staphylococcus(葡萄球菌)、lactobacillus(乳酸杆菌)和leuconostoc(明串珠菌属)4个属隶属于firmicutes(硬壁菌门),平均相对含量分别为38.34%、9.79%、2.80%和2.29%,psychrobacter(嗜冷杆菌)、photobacterium(发光杆菌)、pseudomonas(绿脓杆菌)、acinetobacter(不动细菌属)、vibrio(弧菌)、pantoea(泛菌属)和klebsiella(克雷伯氏菌)7个属隶属于proteobacteria(变形菌门),平均相对含量分别为7.55%、5.90%、4.82%、2.19%、1.69%、1.48%和1.33%。由此可见,腊肠样品中含量最多的细菌为brochothrix(环丝菌属),这与dgge结果一致。

本研究对142个相对含量大于1.0%的核心otu进行了统计,其结果如图1-6所示。

图1-6 腊肠中优势核心otu相对含量的比较分析

由图1-6可知,腊肠样品中otu6108(隶属于brochothrix)、otu4346(隶属于psychrobacter)、otu4525(隶属于staphylococcus)、otu1679(隶属于lactobacillus)、otu1064(隶属于vibrio)和otu7759(隶属于staphylococcus)的平均含量大于1.0%,其平均相对含量分别为36.19%、4.28%、3.35%、2.42%、1.50%、1.49%。由此可见,5个腊肠样品共有大量的细菌类群,6个核心otu的含量就占到了序列总数的49.23%。