2016-06-13
研究背景
在供水水庫的沉積物中存在各種各樣的真菌物種。然而，無論在功能上還是在分類上，真菌微生物的群落分布仍是一個未探究的謎團。正基于此，派森諾生物公司與西安建筑科技大學張海涵老師團隊攜手合作，應用高通量測序技術對供水水庫沉積物中真菌群落的種類及豐度進行深入的研究。研究成果《Ignored sediment fungal populations in watersupply reservoirs are revealed by quantitativePCR and 454 pyrosequencing》于2015年發表在BMC Microbiology上。
樣品收集
樣品分別取自三個不同的水庫，分三組進行實驗：JP、SBY和ZC（每組3個生物學重復）。
測序平臺
Roche 454 GS FLX+平臺。
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
基于多樣性指數可以得出：JP組物種豐富度遠高于其他各組，JP組中Chao1指數（962）較SBY（170）高5.66倍。
表1 真菌群落多樣性指數
2、水庫沉積物中真菌豐度等級曲線分析
基于豐度等級曲線發現：JP組曲線長且分布較為均勻，表明JP組中物種分布均勻且物種豐度遠高于其他各組。
圖2：豐度曲線分析
3、水庫沉積物中真菌Venn圖
基于Venn圖可以發現三種水樣中共有OTUs數目。在三組樣品中，共有OTUs數為12。
圖3：Venn圖
4、水庫沉積物中真菌熱圖分析
基于熱圖分析發現：Rhizophydium（30.98%）,Placidium (20.20%), Apophysomyces(8.43%), Allomyces (6.26%), and Rhodotorula (6.01%)是JP組中主要的微生物菌屬。Elaphomyces(20.0%)是ZC組中主要的微生物菌屬。Rhizophydium(30.98%)和Mattirolomyces (39.40%)是JP和SBY組豐富的菌屬。Glomus sp菌僅在JP組中被發現。
圖4：熱圖分析
5、水庫沉積物中真菌網絡聚類分析
為了更好的了解三組樣品中菌群組成差異，派森諾分析人員利用Cytoscape軟件進行個性化專業分析。研究發現：在JP組中Placidium菌屬是主要的真菌菌群。而對于3組樣品，真菌菌群組成也存在很大的差異性。
圖5：Cytoscape網絡聚類分析
6、水庫沉積物中主成分分析
基于主成分分析研究發現：JPR位于第3象限，而ZCR和SBYR位于4象限，在3種水庫中真菌群落存在很大的差異。
圖6 主成分分析
實驗結論
基于高通量測序技術成功的發現沉積物中真菌及群落分布。各種真菌廣泛的存在于供應水水庫沉積物中，這些發現可以拓寬我們對于沉積物中真菌的認識。后續的研究將更關注于這些真菌對于水體污染物的降解作用，而基于高通量測序平臺的生物研究也將帶給我們更寬的研究視野。
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.
