双孢蘑菇发酵培养料细菌菌群结构及其功能预测

摘要：

为了解双孢蘑菇(Agaricus bisporus)培养料不同发酵阶段的细菌菌群组成,并对细菌菌群功能进行预测,采用近红外分析仪分别测定3个发酵阶段双孢蘑菇培养料中纤维素、半纤维素和木质素的含量,同时选用细菌16S rRNA基因V3-V4特异性引物分别对3个发酵阶段的培养料进行PCR扩增、建库和测序.采用QIIME软件对获得的序列进行归并和可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)划分,分别对每个样本计算Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数,并获取各样本在门、属分类水平上的组成和丰度分布表,使用R软件计算各样本共有OTU的数量,绘制样本在门、属分类水平的组成柱状图,通过Galaxy在线平台,提交属水平的相对丰度矩阵进行LEfSe分析,对未加权的UniFrac距离矩阵进行非度量多维尺度(nonmetric multidimensional scaling,NMDS)分析,通过PICRUSt软件将基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相比,预测细菌菌群代谢功能.结果 表明:随着发酵次数的增加纤维素和半纤维素含量均呈下降趋势,而木质素含量二次发酵料高于一次料和三次料;3个阶段发酵培养料共有OTU数量为419个,其中一、二、三次发酵阶段独有的OTU数量分别为420、761和750个;二次料和三次料的细菌群落的丰富度和多样性均高于一次料;3个阶段中丰度高的门为异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形杆菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria);在一次料中栖热菌属(Thermus)丰度较高,在二次料中假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)和高温多孢菌属(Thermopolyspora)丰度较高,在三次料中假黄单胞菌属和螯台球菌属(Chelatococcus)丰度较高;一次料与二、三次料样本之间的细菌群落结构差异较大;二次料与三次料样本之间的细菌群落结构相似度高;3个阶段代谢通路排在前两位的均为氨基酸代谢和碳水化合物代谢.

关键词：双孢蘑菇、培养料、发酵阶段、高通量测序、功能预测

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资助基金：上海市现代农业产业技术体系[沪农科产字2019第9号]和上海市科技兴农推广项目[沪农科推字2017第1-1号

在线出版日期：2020-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：50-56