2016-06-13
研究背景
在供水水库的沉积物中存在各种各样的真菌物种。然而，无论在功能上还是在分类上，真菌微生物的群落分布仍是一个未探究的谜团。正基于此，派森诺生物公司与西安建筑科技大学张海涵老师团队携手合作，应用高通量测序技术对供水水库沉积物中真菌群落的种类及丰度进行深入的研究。研究成果《Ignored sediment fungal populations in watersupply reservoirs are revealed by quantitativePCR and 454 pyrosequencing》于2015年发表在BMC Microbiology上。
样品收集
样品分别取自三个不同的水库，分三组进行实验：JP、SBY和ZC（每组3个生物学重复）。
测序平台
Roche 454 GS FLX+平台。
测序区域
真菌ITS全长。
部分结果展示与结果说明
1、水库沉积物中真菌群落多样性指数分析
基于多样性指数可以得出：JP组物种丰富度远高于其他各组，JP组中Chao1指数（962）较SBY（170）高5.66倍。
表1 真菌群落多样性指数
2、水库沉积物中真菌丰度等级曲线分析
基于丰度等级曲线发现：JP组曲线最长且分布较为均匀，表明JP组中物种分布均匀且物种丰度远高于其他各组。
图2：丰度曲线分析
3、水库沉积物中真菌Venn图
基于Venn图可以发现三种水样中共有和特有的OTUs数目。在三组样品中，共有OTUs数为12。
图3：Venn图
4、水库沉积物中真菌热图分析
基于热图分析发现：Rhizophydium（30.98%）,Placidium (20.20%), Apophysomyces(8.43%), Allomyces (6.26%), and Rhodotorula (6.01%)是JP组中主要的微生物菌属。Elaphomyces(20.0%)是ZC组中主要的微生物菌属。Rhizophydium(30.98%)和Mattirolomyces (39.40%)是JP和SBY组最丰富的菌属。Glomus sp菌仅在JP组中被发现。
图4：热图分析
5、水库沉积物中真菌网络聚类分析
为了更好的了解三组样品中菌群组成差异，派森诺分析人员利用Cytoscape软件进行个性化专业分析。研究发现：在JP组中Placidium菌属是最主要的真菌菌群。而对于3组样品，真菌菌群组成也存在很大的差异性。
图5：Cytoscape网络聚类分析
6、水库沉积物中主成分分析
基于主成分分析研究发现：JPR位于第3象限，而ZCR和SBYR位于4象限，在3种水库中真菌群落存在很大的差异。
图6 主成分分析
实验结论
基于高通量测序技术成功的发现沉积物中真菌及群落分布。各种真菌广泛的存在于供应水水库沉积物中，这些发现可以拓宽我们对于沉积物中真菌的认识。后续的研究将更关注于这些真菌对于水体污染物的降解作用，而基于高通量测序平台的生物研究也将带给我们更宽的研究视野。
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.
