16S rRNA测序技术分析茅台白酒糟发酵前后微生物多样性的变化
作者单位：中国科学院亚热带农业生态研究所湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站 路德生物环保技术有限公司
会议名称：《中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会》
会议日期：2016年
学科分类：090502[农学-动物营养与饲料科学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学]
基 金：湖南省战略性新兴产业科技攻关项目(2014GK1007) 中央驻湘科研机构技术创新发展专项(2013TF3006) 中国工程院咨询研究项目(2015-XY-41)
关 键 词：白酒糟 酵母发酵 细菌 真菌 16S rRNA测序
摘 要：本研究旨在比较茅台白酒糟发酵前后微生物多样性的变化。采用QIAamp DNA stool Mini Kit提取微生物总DNA,使用无菌水稀释至10 ng/μL备用。利用稀释后的总DNA作为模板,使用细菌通用引物515F(5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′)和909R(5′-CCCCGYCAATTCMTTTRAGT-3′)对16S rRNA基因V45区域片段进行PCR扩增,使用真菌通用引物IST4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)和ITS3 KYO2(5′-GATGAA GAACGYAGYRAA-3′)扩增16S rRNA V4高变区域。将PCR扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳进行检测,使用Gene JET胶回收试剂盒回收产物。取纯化后的PCR产物,用Illumina Miseq平台测序。结果表明:1)发酵前后白酒糟样品测序条数为24 760条,测序深度分别为0.986和0.985;在门水平上分析发现,发酵前后白酒糟中优势菌门均为Actinobacteria、Firmicutes和Proteobacteria,发酵后Actinobacteria的相对丰度由8.92%降至3.97%、Firmicutes由53.38%降至34.55%,而Proteobacteria则由37.63%升高至60.49%;在属水平上分析发现,发酵前后白酒糟中优势菌属均为Acetobacter、Bacillus和Lactobacillus,发酵前白酒糟中Thermoactinomyces相对丰度也较高,而发酵后Acetobacter由30.53%升高至49.68%、Bacillus由6.69%升高至18.58%,而Lactobacillus则由10.84%降低至3.90%。2)发酵前后白酒糟样品测序条数为24 760条;在门水平上分析发现,发酵前后白酒糟优势菌门均为Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota,发酵后Ascomycota由94.79%降至74.81%,而Basidiomycota由2.74%升高至7.19%、Zygomycota由2.41%升高至6.77%;在属水平上分析发现,发酵前白酒糟优势菌属为Aspergillus、Penicillium和Pichia,而发酵后白酒糟优势菌属为Lichtheimia、Saccharomyces和Trichosporon。结论:发酵前后白酒糟中所含细菌与真菌种类基本相同,而在数量组成上发生较大变化。