2016-06-13
研究背景
在(zai)供水(shui)(shui)水(shui)(shui)庫的(de)(de)(de)沉(chen)積物(wu)中存在(zai)各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)(de)真菌物(wu)種。然(ran)而，無(wu)論(lun)在(zai)功(gong)能上還是(shi)在(zai)分類上，真菌微生物(wu)的(de)(de)(de)群落分布仍是(shi)一個(ge)未探(tan)究的(de)(de)(de)謎團(tuan)。正基(ji)于(yu)(yu)此，派森諾生物(wu)公司(si)與西(xi)安(an)建筑科技大(da)學張海涵老師團(tuan)隊攜手合(he)作，應用高通(tong)量測序(xu)技術對(dui)供水(shui)(shui)水(shui)(shui)庫沉(chen)積物(wu)中真菌群落的(de)(de)(de)種類及豐度進行深入的(de)(de)(de)研究。研究成果(guo)《Ignored sediment fungal populations in watersupply reservoirs are revealed by quantitativePCR and 454 pyrosequencing》于(yu)(yu)2015年發表在(zai)BMC Microbiology上。
樣品收集
樣(yang)品分(fen)別取(qu)自三個不同的水庫(ku)，分(fen)三組進(jin)行實驗：JP、SBY和ZC（每組3個生物(wu)學重復）。
測序平臺
Roche 454 GS FLX+平(ping)臺。
測序區域
真菌ITS全長。
部分結果展示與結果說明
1、水庫沉積物中真菌群落多樣性指數分析
基于(yu)多樣性指數可以得出(chu)：JP組(zu)物(wu)種(zhong)豐富度遠高(gao)于(yu)其他各(ge)組(zu)，JP組(zu)中Chao1指數（962）較SBY（170）高(gao)5.66倍。
表1 真菌群(qun)落多樣性(xing)指數
2、水庫沉積物中真菌豐度等級曲線分析
基于豐度等(deng)級曲(qu)線發現：JP組(zu)(zu)曲(qu)線最長且分布(bu)較為均勻，表明JP組(zu)(zu)中物(wu)(wu)種分布(bu)均勻且物(wu)(wu)種豐度遠高于其他各(ge)組(zu)(zu)。
圖2：豐度曲線分析
3、水庫沉積物中真菌Venn圖
基于(yu)Venn圖(tu)可(ke)以發現(xian)三(san)種水(shui)樣(yang)中共有(you)和(he)特有(you)的OTUs數目。在三(san)組樣(yang)品中，共有(you)OTUs數為12。
圖3：Venn圖
4、水庫沉積物中真菌熱圖分析
基于(yu)熱(re)圖(tu)分析發現：Rhizophydium（30.98%）,Placidium (20.20%), Apophysomyces(8.43%), Allomyces (6.26%), and Rhodotorula (6.01%)是(shi)JP組(zu)中(zhong)主要的(de)微(wei)生(sheng)物菌(jun)屬(shu)。Elaphomyces(20.0%)是(shi)ZC組(zu)中(zhong)主要的(de)微(wei)生(sheng)物菌(jun)屬(shu)。Rhizophydium(30.98%)和(he)Mattirolomyces (39.40%)是(shi)JP和(he)SBY組(zu)最豐(feng)富的(de)菌(jun)屬(shu)。Glomus sp菌(jun)僅在JP組(zu)中(zhong)被發現。
圖4：熱圖分析
5、水庫沉積物中真菌網絡聚類分析
為(wei)了更好的(de)了解三組(zu)樣品中菌(jun)(jun)群組(zu)成差異，派森(sen)諾分(fen)析(xi)人員(yuan)利用Cytoscape軟件(jian)進行個性化專(zhuan)業(ye)分(fen)析(xi)。研究發現：在(zai)JP組(zu)中Placidium菌(jun)(jun)屬是最(zui)主要的(de)真菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)群。而對(dui)于3組(zu)樣品，真菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)群組(zu)成也存(cun)在(zai)很大的(de)差異性。
圖5：Cytoscape網絡聚類分析(xi)
6、水庫沉積物中主成分分析
基于(yu)(yu)主(zhu)成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)析研究發現：JPR位于(yu)(yu)第(di)3象(xiang)限，而(er)ZCR和SBYR位于(yu)(yu)4象(xiang)限，在(zai)3種水(shui)庫中真菌群落存在(zai)很大的差異。
圖6 主成分分析
實驗結論
基于高通量測序(xu)技術成功(gong)的(de)(de)(de)(de)發現沉(chen)積物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)真(zhen)(zhen)(zhen)菌及群落分(fen)布。各種真(zhen)(zhen)(zhen)菌廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)存在于(yu)供(gong)應(ying)水(shui)水(shui)庫沉(chen)積物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)，這些(xie)(xie)發現可以拓寬我(wo)們(men)(men)對于(yu)沉(chen)積物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)真(zhen)(zhen)(zhen)菌的(de)(de)(de)(de)認識。后續的(de)(de)(de)(de)研究將(jiang)更關注于(yu)這些(xie)(xie)真(zhen)(zhen)(zhen)菌對于(yu)水(shui)體污染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)(de)降解作用，而基于(yu)高通(tong)量測序平臺(tai)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)研究也將(jiang)帶給我(wo)們(men)(men)更寬的(de)(de)(de)(de)研究視野。
原文索引：
Haihan Zhang, TinglinHuang,andShengnan Chen. Ignored sediment fungal populations in watersupply reservoirs are revealed by quantitativePCR and 454 pyrosequencing. BMC Microbiology (2015) 15:44.
