山西河曲与内蒙古五原酸粥细菌类群结构及其基因功能的比较分析

摘要

该研究采用MiSeq高通量测序技术解析了河曲地区和五原地区酸粥的细菌群落结构差异,并探讨了其优势细菌属间的相关关系,最后对其细菌的基因功能进行了预测。结果发现,五原酸粥中的细菌丰度与多样性均显著高于河曲酸粥;所有酸粥样本共含有2个优势细菌门,分别为厚壁菌门(Firmicutes,75.85%)和变形菌门(Proteobacteria,23.31%);含有12个优势细菌属,分别为乳酸杆菌属(Lactobacillus,41.95%)、醋杆菌属(Acetobacter,14.10%)、芽孢杆菌属(Bacillus,6.72%)、梭菌属(Clostridium,6.69%)和戊糖片球菌(Pediococcus,5.36%)等,乳酸菌累计相对含量为59.19%;两个地区酸粥中Acetobacter和魏斯氏菌(Weissella)的含量存在显著差异。相关性分析显示,除Lactobacillus和肠球菌属(Enterococcus)间为显著负相关关系外,Clostridium与Weissella,乳球菌属(Lactococcus)与Acetobacter和Enterococcus以及气单胞菌属(Aeromonas)与Enterococcus均为显著正相关关系(P<0.01)。基因功能预测结果显示两个地区酸粥的细菌基因功能在复制、重组和修复、氨基酸转运与代谢、翻译、核糖体结构与生物发生等功能上的表达较高,其中在复制、重组和修复以及翻译、核糖体结构与生物发生功能上存在显著差异(P<0.01),且均为五原酸粥菌群的表达高于河曲酸粥。由此可见,河曲和五原酸粥的细菌类群在菌群结构以及菌群功能上均存在一定差异。