基于高通量测序技术分析浙江省余姚市蜱中携带细菌菌群多样性

黄邵军 张一 罗学辉 陈立锋

引用本文: 黄邵军, 张一, 罗学辉, 陈立锋. 基于高通量测序技术分析浙江省余姚市蜱中携带细菌菌群多样性[J]. 疾病监测. shu
Citation:  Shaojun Huang, Yi Zhang, Xuehui Luo and Lifeng Chen. High-throughput sequencing based analysis on diversity of pathogens carried by ticks in Yuyao, Zhejiang[J]. Disease Surveillance. shu

基于高通量测序技术分析浙江省余姚市蜱中携带细菌菌群多样性

    作者简介: 黄邵军,浙江省余姚市人,本科,主管技师,主要从事微生物和寄生虫研究;
    通信作者: 黄邵军, 738238026@qq.com
  • 基金项目: 余姚市科学技术局科技计划项目(No.2017YYB03)

摘要: 目的了解浙江省余姚市蜱中携带的病原体构成。方法对采集的蜱进行形态学分类,再用高通量测序技术测定蜱所携带细菌16S rDNA基因的V3~V4高变异区段序列,进行生物学信息分析。结果共监测到蜱481只,均为硬蜱科,分别为血蜱属的长角血蜱、扇头蜱属的血红扇头蜱和硬蜱属的中华硬蜱,优势种群为长角血蜱,占94.18%。 21组蜱的平均有效序列reads为55 753条,序列平均长度457.82 bp,(G+C)平均含量为52.07%。 共产生2 104个分类操作单元,其稀释曲线趋于平缓,样本文库的覆盖率>99%。 在蜱携带的微生物中共检出9个门77个属,居前3位的门依次是厚壁菌门、变形菌门、蓝藻门。 其中厚壁菌门的丰度最高,为蜱的优势菌群。 还发现了5种人兽共患病原菌,分别是葡萄球菌属、不动杆菌属、立克次体属、假单胞菌属、链球菌属,以葡萄球菌属为主,最高丰度达98.76%。结论通过高通量测序技术可以全面准确地分析蜱所携带的微生物群落信息,为蜱媒传染病、新发动物疫病的防控和综合监测技术平台的建立提供依据。

English

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  • 表 1  蜱的采样信息

    Table 1.  Sampling information of ticks

     采样地点宿主月份蜱样品编号
    四明山杨湖村 5S1-1,S1-2,S1-3
    10S6-1,S6-2,S6-3
    大岚镇后朱村 5S2-1,S2-2,S2-3
    10S7-1,S7-2,S7-3
    兰江街道凤亭村洪家岙 5S3-1,S3-2,S3-3
    10S8-1,S8-2,S8-3
    凤山街道同光村 5S4-1,S4-2,S4-3
    10S9-1,S9-2,S9-3
    临山镇临南村 5S5-1,S5-2,S5-3
    10S10-1,S10-2,S10-3
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    表 2  蜱的形态学分类结果

    Table 2.  Results of morphological classification of ticks

     采样地点宿主蜱种
    四明山杨湖村长角血蜱 
    大岚镇后朱村长角血蜱 
    大岚镇后朱村中华硬蜱 
    兰江街道凤亭村洪家岙长角血蜱 
    凤山街道同光村血红扇头蜱
    凤山街道同光村长角血蜱 
    临山镇临南村长角血蜱 
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    表 3  21组样本测序结果

    Table 3.  Sequencing results of 21 groups of samples

    样本
    编号
    原始
    reads
    数量(条)
    有效序列数量(条)平均
    长度
    (bp)
    (G+C)含量
    (%)
    ACE
    指数
    Chao
    指数
    覆盖率
    S2-194 19189 206459.8651.89104.421103.1111.000
    S2-282 01077 641460.5951.79109.988109.6001.000
    S2-365 61862 596461.1151.67 95.903 94.2501.000
    S4-171 36961 355460.8452.69121.653125.1251.000
    S4-260 59246 943461.1152.59105.326103.6671.000
    S4-366 23257 281461.0252.58 99.776100.8751.000
    S5-160 80849 020461.8052.36103.616101.9091.000
    S5-255 02646 859461.2252.37 98.451 95.4381.000
    S5-354 66345 492461.3352.38 98.678 97.5451.000
    S6-151 44349 655462.9950.68 73.671 60.2311.000
    S6-260 90158 847463.0650.67 82.537 69.1001.000
    S6-357 53255 423463.0550.66 88.342139.3330.999
    S7-169 38162 053447.0652.42140.725141.1431.000
    S7-256 55050 865446.7252.71129.687130.6251.000
    S7-353 88248 930447.4752.74126.146124.6671.000
    S8-147 04343 742452.5952.85 99.234 99.0001.000
    S8-265 94161 372451.4652.88124.131126.2501.000
    S8-359 61554 539452.3452.89126.516126.5001.000
    S9-147 61244 905457.9151.78131.148129.0001.000
    S9-265 98162 698459.2051.57131.912131.6001.000
    S9-342 94941 395461.5251.22126.270132.0000.999
    平均值61 39755 753457.8252.07
      注:−. 无平均值
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    表 4  各样本不同分类水平下物种序列种类数目统计

    Table 4.  Number of species under different classification levels

    样本S2-1S2-2S2-3S4-1S4-2S4-3S5-1S5-2S5-3S6-1S6-2S6-3S7-1S7-2S7-3S8-1S8-2S8-3S9-1S9-2S9-3
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    7 7 6 8 7 8 7 6 8 5 5 6 8 7 8 8 8 8 7 7 7
    111210131112111112 8 710131213131313121111
    212219232021202021161416242424232323211920
    423935423840373739282727484848424244414037
    525346574852475048303233716466575963606256
    394338423636394235242126545051434547505244
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    表 5  各样本属水平序列数统计(%)

    Table 5.  Sequence statistics on genus level(%)

     名称S2-1S2-2S2-3S4-1S4-2S4-3S5-1S5-2S5-3S6-1S6-2S6-3S7-1S7-2S7-3S8-1S8-2S8-3S9-1S9-2S9-3
    葡萄球菌属76.2380.2682.7640.5449.4944.4038.5244.3841.7898.4198.7598.7610.12 8.04 8.2126.5531.1836.7577.2882.2592.69
    寡养单胞菌 0.01 0.00 0.0012.18 8.5311.1531.0328.0027.52 0.03 0.03 0.02 0.19 0.18 0.16 0.13 0.21 0.11 0.55 0.99 0.67
    不动杆菌属 0.12 0.08 0.02 8.50 8.46 7.7816.0311.2013.62 0.01 0.01 0.01 0.57 0.36 0.42 0.56 0.73 0.46 0.10 0.14 0.10
    立克次体属 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0022.2523.8421.95 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00
    梭菌属 1.29 0.78 0.57 1.62 1.07 1.47 0.14 0.26 0.22 0.06 0.04 0.05 8.84 9.24 8.42 8.78 9.78 4.76 1.15 1.54 0.52
    肽链球菌科 1.26 0.66 0.58 1.36 0.98 1.27 0.08 0.26 0.16 0.09 0.03 0.04 7.75 7.31 6.47 7.33 7.64 3.46 0.90 1.47 0.48
    棒杆菌属 0.03 0.01 0.03 1.70 2.00 1.72 5.63 6.30 6.98 0.03 0.04 0.05 1.14 3.23 3.55 1.58 0.89 1.70 0.04 0.02 0.06
    魏斯氏菌属 0.70 0.39 0.33 0.82 0.67 0.90 0.08 0.17 0.10 0.04 0.02 0.03 4.72 5.23 4.82 5.20 5.20 2.31 0.59 0.95 0.30
    假单胞菌属 0.02 0.02 0.01 8.76 5.42 8.85 0.58 0.58 0.62 0.01 0.01 0.01 1.48 1.72 1.60 0.13 0.08 0.09 0.02 0.05 0.03
    链球菌属 0.57 0.44 0.20 0.52 0.36 0.52 0.09 0.10 0.10 0.03 0.02 0.02 3.01 3.75 2.72 7.12 4.45 3.87 0.44 0.66 0.26
      注:只列举丰度居前10位的细菌属
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  • 通信作者:  黄邵军, 738238026@qq.com
  • 收稿日期:  2020-03-23
  • 网络出版日期:  2020-05-12
通信作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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