从黑水虻幼虫的粪便中分离出的Oscillospiraceae细菌菌株MB08-C2-2的完整基因组序列

《Microbiology Resource Announcements》：Complete genome sequence of Oscillospiraceae bacterium strain MB08-C2-2, isolated from the feces of the black soldier fly larvae

从黑 soldier fly幼虫粪便中分离出Oscillospiraceae细菌MB08-C2-2，完成基因组测序（3,292,498 bp），包含1个3,219,924 bp染色体（GC 49.67%）和1个72,574 bp质粒（GC 45.58%）。通过16S rRNA基因测序和系统发育分析，确认其分类地位及与其他物种的亲缘关系。

　　

摘要

本文报道了从黑水虻（*Hermetia illucens*）幼虫的粪便中分离出的*Oscillospiraceae*细菌MB08-C2-2（=BCRC 81394）的完整基因组序列，其基因组长度为3,292,498 bp，GC含量为49.67%。此外，还鉴定出一个长度为72,574 bp的质粒，用于进一步的物种分类和比较基因组分析。

公告

MB08-C2-2菌株是从黑水虻（*Hermetia illucens*）幼虫的粪便中分离得到的，这种昆虫被广泛用于有机废物回收和作为蛋白质来源（1）。2020年6月从淘宝购买的黑水虻卵在约25°C的温度下培养了几代；每代（约38–45天）会将大约150–200只新孵化的幼虫转移到新的容器中。所使用的样本估计为第七或第八代。为了富集厌氧细菌，2021年5月30日使用无菌勺子收集混合粪便，并将其接种到含有钨的甲烷生成菌肉汤（MB/W）培养基中（每升培养基成分：1 g MgCl?·7H?O、0.5 g KCl、0.1 g CaCl?·2H?O、0.4 g K?HPO?、1 g NH?Cl、10 mL微量元素溶液、2 g酵母提取物、2 g色氨酸、0.5 mL Na-resazurin溶液（0.1%）、4 g NaHCO?、维生素溶液、0.25 g L-半胱氨酸-HCl·H?O、0.25 g Na?S·9H?O，气体氛围：N?:CO? = 4:1）（2, 3），然后在25°C下培养1个月。通过连续稀释和滚管技术（4）在MB/W培养基上分离出该菌株。通过使用8F/1492RU引物对16S rRNA基因进行克隆测序（5）确认了该菌株的身份。通过形态观察、16S rRNA基因分析和基因组测序验证了其纯度。根据EZBioCloud 16S-ID分析（6），MB08-C2-2（PV760231）与*Merdimmobilis hominis* NSJ-153^T的相似度最高（91.76%）（7），而利用MEGAX构建的基于16S rRNA基因的系统发育树（8）显示其在*Oscillospiraceae*科内属于一个独特的谱系（图1）。

图1

图1 基于MB08-C2-2及相关物种的16S rRNA基因序列构建的最大似然树。序列比对使用了Clustal W（9），并采用Tamura–Nei模型（10）作为核苷酸替换模型。条形图表示每个核苷酸位置的平均替换次数为0.02次。自举值以1000次重复实验的百分比表示。

MB08-C2-2菌株被保存在台湾的生物资源收集与研究中心（BCRC 81394）。该菌株在MB/W培养基上于30°C条件下培养，基因组DNA的提取采用了Johnson（11）和Jarrell等人（12

全基因组测序使用了Illumina Novaseq 6000平台和Oxford Nanopore MinION设备（由Guangdong Magigene公司提供）。对于Illumina测序，使用ALFA-SEQ DNA Library Prep Kit（FINDROP，广州）制备文库，通过Qubit 4.0荧光计（Life Technologies）和Qsep400（Houze Biological Technology）进行质量评估，最终得到150 bp的双端读取序列。原始读取数据使用fastp v0.23.4（13）进行处理，去除接头、修剪低质量碱基并丢弃短片段，最终得到10,921,060个高质量的读取序列（表1）。

表1 *Oscillospiraceae*细菌MB08-C2-2的基因组特征

特征	数值
测序和组装特性
Illumina高质量读取序列数量	10,921,060
Nanopore高质量读取序列数量	492,714
Illumina总碱基数量	1,631,923,742 bp
Nanopore总碱基数量	1,735,415,527 bp
基因组覆盖度（Illumina；Nanopore）	496×；516×
基因组特征
染色体大小（GC含量）	3,219,924 bp（49.67%）
质粒大小（GC含量）	72,574 bp（45.58%）
基因总数	2,994
编码序列数量	2,929
假基因数量	29
rRNA数量	9
tRNA数量	52
非编码RNA数量	4

对于Nanopore测序，选择了长度大于1 kb的DNA片段（14），使用SQK-LSK109试剂盒进行处理，并在R9.4.1流式细胞仪上进行测序。碱基鉴定使用了Guppy v.6.5.7（高精度模型），读取数据通过NanoFilt v2.8.0（14）进行过滤，最终得到492,714个读取序列（N₅₀ = 6,634 bp；平均长度 = 3,522 bp；总长度 = 1,735,415,527 bp；表1）。

使用Unicycler v0.5.0（15）进行了混合*de novo*组装，识别出重复序列、修剪了末端并确认了基因组的环状结构（无基因组旋转）。该基因组总长度为3,292,498 bp，包含一个环状染色体（3,219,924 bp；GC含量49.67%）和一个环状质粒（72,574 bp；GC含量45.58%）（表1）。平均短读长和长读长的覆盖度分别为496×和516×。基因组组装完成后通过PGAP v6.6（16）提交至NCBI进行注释。所有软件工具均使用默认参数。

致谢

本项工作得到了福建省自然科学基金（2021J011119、2023J011018）、福建省青年和中年教师教育科研项目（项目编号JAT200646/B202037）、国家自然科学基金（项目编号32101406）、新世纪优秀人才支持计划（项目编号KC180079）、省级高校产学研合作项目（2022H6035）以及福建三明大学引进高层次人才科研启动资金项目（20YG04、20YG09、22YG13）的支持。