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高通量测序探究啮食聚苯乙烯泡沫塑料黄粉虫的肠道菌群结构

Gut microbiota of polystyrene-eating mealworms analyzed by high-throughput sequencing

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摘要[目的]塑料废物处理是世界环境难题,近期有研究报道黄粉虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料,肠道细菌可能在黄粉虫生物降解塑料的过程中起重要作用.本文以啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫幼虫(Tenebrio molitor)为材料,探究其肠道细菌的多样性和细菌群落组成.[方法]分别以聚苯乙烯泡沫塑料(聚苯乙烯组)和纸片(对照组)为唯一食物来源喂养黄粉虫幼虫,在90 d后采集粪便样品,对16S rRNA基因V3-V4区进行PCR扩增和高通量测序,并以PICRUSt进行肠道菌群的功能预测.[结果]饲喂期间,两组黄粉虫均正常存活,部分幼虫完成变态发育.泡沫塑料有明显的减重.样本测序共得到144 258条有效序列,179个OTU,共涉及10个门111个属.其中,聚苯乙烯组黄粉虫的肠道细菌在属水平高丰度的是Alcaligenes (35.9％)、Brevundimonas (12.3％)、Myroides(10.3％).基于16S rRNA基因序列的功能预测表明,在聚苯乙烯组中,芳香类化合物的降解基因被明显富集.[结论]高通量测序揭示了啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫肠道菌群的多样性,这对从黄粉虫肠道中分离高效降解聚苯乙烯的细菌具有指导意义.

作者陈冠舟 ^[1] 张白鹭 ^[1] 纪梦梦 ^[1] 吴晓刚 ^[1] 周君仪 ^[1] 陈家楠 ^[1] 王芸 ^[1] 田浩 ^[1] 张晓君 ^[1] 学术成果认领

作者单位上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240 ^[1]

关键词聚苯乙烯黄粉虫生物降解肠道菌群结构 Polystyrene Mealworm Biodegradation Gut microbiota structure

医学主题词聚苯乙烯(Polystyrenes)肠(Intestines)塑料(Plastics)肠杆菌科(Enterobacteriaceae)幼虫(Larva)

栏目名称

环境微生物

DOI 10.13344/j.microbiol.china.170301

发布时间 2017-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

National Natural Science Foundation of China（(21177086)） Shanghai International Collaboration Program （(No.12230706800)国家自然科学基金项目(21177086)）上海市国际合作项目（(12230706800)）