文献解读|利用Biolog EcoPlates 和PICRUSt

TITLE:Analysis of bacterial community functional diversity in late-stage shrimp (Litopenaeus vannamei) ponds using Biolog EcoPlates and PICRUSt2
译名：利用 Biolog EcoPlates 和 PICRUSt2 分析后期虾（凡纳滨对虾）池细菌群落功能多样性
期刊：Aquaculture
日期：2022年8月
下载链接：
https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737288

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文献亮点

1.本研究首次将Biolog EcoPlates与高通量测序技术相结合；研究南美白对虾池塘养殖后期微生物群落的实际代谢特征和预测功能，并讨论了它们之间的相关性。
2.尽管正在进行越来越多的研究，但对微生物群落的实际代谢功能与预测功能之间的关系知之甚少；本结果表明南美白对虾池塘养殖后期微生物群落的实际代谢特征与预测功能之间存在显着相关性。

文献简介

本研究利用高通量测序技术和群落水平生理分析 (CLPP) 方法研究后期三个密集的南美白对虾养殖池的水样和沉积物中发现的细菌群落的结构和功能多样性。评估了使用 PICRUSt2 的假定函数与通过 Biolog EcoPlates 的实际代谢谱之间的相关性。结果表明，养殖池塘沉积物中微生物群落的遗传和功能多样性显着高于水样。

在水样中，微生物群落利用的最主要碳源包括羧酸（35.08%）、聚合物（24.91%）和碳水化合物（23.16%）；而沉积物样品中最常使用聚合物（25.61%）和氨基酸（21.31%）。变形菌门（38.67%）、蓝细菌门（15.96%）和放线菌门（16.48%）是水样中发现的最主要的细菌门。变形菌门(40.96%)、绿曲菌门(11.79%)、拟杆菌门(9.66%)是沉积物中最主要的细菌门。重要的是，我们的研究结果表明，放线菌、疣微菌和厚壁菌门与水样中 Biolog EcoPlates 中微生物群落的碳源使用显着正相关，变形菌在沉积物中显着正相关。

这些发现有助于理解虾塘微生物群落结构与功能之间的关系，也为水质净化和新型水生益生菌的未来商业开发提供参考。

部分研究结果展示

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图1.Biolog EcoPlates 中水样 (WS1-WS3) 和沉积物 (SD1-SD3) 中微生物群落的功能多样性。(A-E) 碳水化合物、氨基酸、羧酸、聚合物、酚类化合物的平均吸收值；胺。(G) 分组碳源利用的相对分布。(H) 碳底物利用的 PCA 双图。(I) Biolog EcoPlates 中底物的碳利用热图。

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图2（左）.水样和沉积物中主要细菌门的相对丰度（RA）。 (A) 主成分分析；(B) 细菌群落中优势门的 RA；(C) 水样和沉积物中前 10 个门的相对丰度差异分析。
图3（右）.水样和沉积物中前 10 个细菌科的相对丰度。。(A) 主成分分析；(B) 前 10 个细菌科的 RA；(C) 水样和沉积物中前 10 个科的相对丰度差异分析。

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图4（左）.水样和沉积物中前 35 个细菌属的相对丰度。
图5（右）.分组碳源利用与水样 (A) 和沉积物 (B) 微生物群落中发现的优势细菌门之间的相关性分析。

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图6（左）.分组碳源利用与水样 (A) 和沉积物 (B) 中前 35 个微生物群落的相关性分析。
图7（右）.微生物群落的预测功能。(A) 使用 PICRUSt2 预测水样 (WS1-WS3) 和沉积物 (SD1-SD3) 中的level2 前20 的 相对丰都。(B) 差异丰富的 KEGG 通路的 LDA

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图8.Biolog EcoPlates 中的 CLPP 与水样 (A) 和沉积物 (B) 中level2预测的前 20 位微生物群落功能之间的相关性分析。

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