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为探究非发光海洋细菌嗜鱼发光杆菌(Photobacterium piscicola)的基因组信息,美国研究人员对从淡水孵化虹鳟鱼分离出的 WVL24019 菌株进行研究。通过牛津纳米孔(ONT)和 Illumina NovaSeq 技术测序,获得两个完整环形染色体序列,拓展了该物种栖息地认知。
本报告描述了非生物发光的海洋细菌嗜鱼发光杆菌(
Photobacterium piscicola)菌株 WVL24019 的完整基因组序列。该菌株是从美国新泽西州西北部一个非循环含水层供水系统中、养殖一年的淡水虹鳟鱼(
Oncorhynchus mykiss)体内分离得到的。
嗜鱼发光杆菌属(Photobacterium)(弧菌科,Vibrionaceae),主要是海洋细菌,可作为发光共生体、病原体或腐生生物。此前,嗜鱼发光杆菌首次分离自海洋鱼类,但完整基因组尚未有记录。此次 WVL24019 菌株从淡水鱼中分离出来,扩大了该物种已知的栖息地范围。
菌株 WVL24019 分离自一条表面健康、养殖一年的淡水虹鳟鱼的肾脏。采集鱼肾脏样本前,先用接种环进行培养,随后在胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)平板上划线,并在 15°C 下孵育。最初,利用 Sensititre Aris 2X ID/AST 诊断系统(赛默飞世尔,Thermo Fisher)将该分离株鉴定为鳗弧菌(Vibrio anguillarum)。之后,将分离株在 15°C 的 TSA 培养基上进行传代培养,用于提取 DNA 和后续基因测序。样本是在遵循州孵化场鱼类健康政策进行的常规健康监测中获得的。
按照制造商的说明,使用 NucleoSpin 微生物 DNA 微型试剂盒(Macherey-Nagel)提取基因组 DNA,随后用于制备牛津纳米孔技术(ONT)和 Illumina 文库。ONT 测序在 GridION 测序仪上进行,采用 R10.4.1 流动池、无 PCR 的 ONT 连接测序试剂盒(SQK-NBD114.24)和 NEBNext? 配套模块(E7180L)方案,未进行额外的 DNA 片段化或大小选择。使用 Guppy v6.5.7 以超高精度模式(SUP)进行碱基识别、解复用和接头修剪。ONT 测序产生了 6996684 条读数,平均读数长度为 1549bp。使用 CLC 基因组工作台 v20.0.4 过滤掉长度小于 2000bp 的读数后,最终读数为 1324265 条,平均长度为 4524bp。使用 Canu v2.2 进行基因组组装,生成了两个环形染色体支架,平均覆盖度为 198.75 倍。
短读长测序在 Illumina NovaSeqX Plus 平台上进行,使用 Illumina DNA 制备试剂盒和 IDT 10bp 独特双索引制备文库,目标插入片段大小为 280bp。双端测序(2×151bp)产生了 3081796 条读数。使用 bcl-convert v4.2.4 进行质量控制和接头修剪,并使用 Bowtie2 v2.4.2 将读数与基因组支架进行比对。使用 Pilon v1.23 校正草图组装,平均覆盖度达到 99.99 倍。使用 NCBI 原核基因组注释管道 v6.9 进行基因组注释。最后对基因组组装进行人工检查,并在 CLC 基因组工作台 v20.0.4 中修剪重叠末端以确认完整性。
组装的基因组由两条环形染色体组成:一条长度为 3141886bp(G + C 含量为 40.41%),另一条长度为 1332937bp(G + C 含量为 37.64%)。注释出 3800 个编码序列、232 个 tRNA 基因和 77 个 rRNA 基因。未检测到负责生物发光的lux基因。通过模式菌株基因组服务器和基于串联管家基因(16S rRNA、gyrB、gapA、topA、ftsZ、mreB)的系统发育分析,确认该菌株为嗜鱼发光杆菌。
本项目由美国鱼类和野生动物管理局的体育鱼类和野生动物恢复计划资助(NJ FW - 69 - R - 21 鱼类和野生动物健康项目)。同时感谢新泽西州农业部动物健康诊断实验室的微生物学实验室工作人员提供的技术支持。