4.1.1 材料与方法-凯发娱乐

4.1.1 材料与方法

1.材料与试剂

米酒:采集自湖北省恩施土家族苗族自治州的农户家中,所有样品均为传统自然发酵且处于发酵后期。

三羟甲基氨基甲烷、乙酸、乙二胺四乙酸、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、去离子甲酰胺、尿素、过硫酸铵、四甲基乙二胺、乙醇、冰乙酸、甲醛、硝酸银、氢氧化钠、碳酸钙:国药集团化学试剂有限公司;mrs合成培养基:青岛海博生物技术有限公司;qiagen dneasy mericon food kit宏基因组提取试剂盒:德国qiagen公司;dna marker、pcr清洁试剂盒:京科博汇智生物科技发展有限公司;2pcr×mix:南京诺唯赞生物科技有限公司;rtaq、dntp mix、pmd18-t:大连宝生物技术有限公司;dgge扩增用引物all-gc-v3f/all-v3r、正向含有7个核苷酸标签(barcode)的miseq测序用引物338f/806r、乳酸菌鉴定用引物27f/1495r、鉴定阳性克隆用引物m13f(-47)/m13r(-48):武汉天一辉远生物科技有限公司合成。

2.仪器与设备

veriti pcr扩增仪:美国ab公司;nanodrop 2000微量紫外分光光度计:美国nanodrop公司;dcodetm system:美国bio-rad公司;dyy-12电泳仪:北京六一仪器厂;miseq pe300高通量测序平台:美国illumina公司;r920机架式服务器:美国dell公司;ct15re冷冻离心机:日本hitachi公司;bio-5000 plus扫描仪:上海中晶科技有限公司;dg250厌氧工作站:英国dws公司;eclipse ci生物显微镜:日本nikon公司。

3.方 法

(1)米酒中微生物宏基因组dna提取

参照qiagen dneasy mericon food kit试剂盒使用说明提取10个米酒样品中微生物的宏基因组dna,使用1%的琼脂糖凝胶进行电泳,并使用nanodrop检测其浓度。

(2)pcr扩增米酒样品细菌16s rrna基因片段

将各样品宏基因组dna浓度做适当稀释并确定浓度一致,使用带有gc夹的正向引物all-gc-v3f(5’-cgc ccg ggg cgc gcc ccg ggc ggc ccg ggg gca ccg ggg gcc tac ggg agg cag cag-3’)和反向引物all-v3r(5’-att acc gcg gct gct gg-3’)对样品dna的v3区域进行16s rrna pcr扩增。扩增体系为25 μl:10×pcr buffer 2.5 μl,dntp mix 2 μl,all-gc-v3f 0.5 μl,all-v3r 0.5 μl,dna模板量 2 μl,rtaq酶 0.5 μl,ddh2o 17 μl。反应条件为95 °c 预变性4 min,95 °c 变性30 s,55 °c 退火30 s,72 °c延伸30 s,30个循环,72 °c完全延伸 10 min。pcr扩增结束后,用2%的琼脂糖凝胶进行电泳检测。

(3)dgge分析

将上述检测合格pcr扩增产物作为模板进行dgge凝胶电泳。使用8%聚丙烯胺胶,上层胶为0%变性剂,下层胶为35%~65%梯度变性剂。电泳条件:温度为60 °c,电泳缓冲液为0.5 tae,点样量为10 μl,先120 v,78 min,使pcr扩增产物快速通过上层胶,后80 v,13 h。

(4)dgge优势条带分析(https://www.daowen.com)

电泳结束后对凝胶进行硝酸银染色,找出特异性条带并进行回收、扩增、清洁、连接、转化和克隆鉴定,筛选出阳性克隆子送往武汉天一辉远生物有限公司进行测序。测序结果使用bio edit软件将序列进行拼接,并在ncbi blast中比对查询。

(5)米酒中细菌16s rrna pcr扩增和miseq高通量测序

参照沈馨[20]方法,将(1)中样品总dna作为模板进行16s rrna pcr扩增。扩增体系:5×pcr buffer 4 μl,dntp mix 2 μl,338f和806r各0.5 μl,rtaq酶0.4 μl,dna模板 10 ng,ddh2o 12.6 μl。其中引物序列为338f(5’-actcctacgggaggcagca-3’)/806r(5’-ggactachvgggt-3’)。扩增反应条件为:95 °c 预变性3 min;95 °c变性30 s,55 °c退火30 s,72 °c延伸45 s,循环30次,72 °c完全延伸10 min。其扩增产物用1.0%琼脂糖凝胶电泳检测合格后,送至上海美吉生物医药科技有限公司进行miseq测序。

(6)序列拼接和质量控制

参照王玉荣[21]方法,对miseq高通量下机序列进行拼接和质量控制。首先去除不合格序列,包括碱基数<50 bp、碱基错配比率>0.2、barcode存在碱基错配和引物错配碱基数>2 bp的序列,其次去除barcode和引物序列,将剩余序列合并为一个文件以完成后续分析。

(7)生物信息学分析

参照王玉荣方法[22],使用qiime分析平台对序列进行生物信息学分析。在将各序列校准对齐后,使用uclust两步法归并建立操作分类单元(operation taxonomic unit,otu)。选出代表性序列在greengenes数据库中进行同源性比对,确定各otu的种属地位,同时利用chao 1指数和shannon 指数评价微生物菌群的丰度和多样性。

(8)米酒中乳酸菌的分离与纯化

使用倍比稀释涂布的方法,将各样品稀释液均匀地涂布于mrs(含1.2%~1.5�co3)固体培养基上,置于dg250厌氧工作站中(85%n2,5%co2及10%h2),37 °c培养48 h。挑选具有透明圈且形状大小不一的特征菌落进行划线纯化2~3次,将革兰氏染色为阳性且过氧化氢酶试验为阴性的菌落进行保存。

(9)米酒中乳酸菌的鉴定

提取各纯化菌株dna,参考张晓辉[23]中的方法使用引物27f(5’-agagtttgatcctggctcag-3’)和1495r(5’-ctacggctacc ttgttacga-3’)进行pcr扩增。将扩增产物进行检测、清洁、连接、转化和克隆鉴定,筛选出阳性克隆子送往武汉天一辉远生物有限公司进行测序。测序结果使用bio edit软件将序列进行拼接,并在ncbi blast中比对查询。

4.数据分析

使用bio edit软件和mega 5.0软件采用比邻法构建系统发育树,使用origin 8.5软件对miseq高通量测序结果中优势门相对含量、优势属相对含量和otu出现次数进行绘图。使用matlab 2010b软件绘制核心otu相对含量的热图。