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小哺乳动物进化适应与濒危物种保护学科组在三江源国家公园关键有蹄类动物岩羊肠道微生物多样性研究中取得新进展
2019-09-05 科技处 | 【 】【打印】【关闭

  在动物的消化道中存在着数量极其庞大的微生物群落,并构建成动物体内最为复杂的生态系统;菌群与宿主之间相互作用,协同进化。动物体内微生物对生物体物质代谢、能量传递、信号转导以及动物的免疫系统等都有着重要的影响。有蹄类动物肠道微生态的研究已经在部分家养动物中开展,但对于野生物种的研究相对较少。通过对野生动物肠道菌群的研究,进而可通过饮食干预、准确提供个性化饮食等来优化其肠道菌群的结构和功能网络,从而调控其与宿主的相互作用,有利于野生动物的迁地保护。 

  小哺乳动物进化适应与濒危物种保护学科组以三江源国家公园分布的关键有蹄类动物岩羊(Pseudois nayaur)为研究对象,利用二代高通量测序技术对其新鲜粪便样品的16S rRNA基因序列进行了测定及生物信息学分析,分析了野生与圈羊岩羊肠道菌群的组成和结构,比较其差异,进而对圈羊岩羊的健康状况进行评估,结果表明:岩羊肠道菌群多样性丰富,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为其核心菌门,二者丰度占比之和在90%以上,但不同环境中群体间有明显差异,野生岩羊肠道菌群中厚壁菌门的丰度要显著高于圈养岩羊,而圈养岩羊肠道菌群中拟杆菌门的丰度却显著地高于野生岩羊。食物是影响野生和圈养岩羊肠道菌群产生差异的主要原因,菌群的差异与纤维素、半纤维素等粗纤维以及蛋白质和脂肪等营养物质的消化代谢密切相关。另外,相较于野生群体,圈养群体肠道菌群的多样性已有所下降,圈养组的某些致病性菌门,如螺旋体门(Spirochaetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度均显著高于野生组,从而预测圈养岩羊的健康状况亚于野生群体。 

  研究论文“Comparison of gut microbiota diversity between wild and captive bharals (Pseudois nayaur)”发表在 BMC Veterinary Research。硕士研究生迟翔文为第一作者,张同作研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(2017YFC0506405);中国科学院战略性先导科技专项(XDA23060602;XDA2002030302);青海省重点实验室建设基金(2017-ZJ-Y23);青海省重点研发与转化计划(2019-SF-150)等项目的支持。学科组依托中科院高原生物适应与进化重点实验室和青海省动物生态基因组学重点实验室。 

  论文链接:https://doi.org/10.1186/s12917-019-1993-7

1 门和属水平上细菌类群相对丰度堆叠直方图

  图2 野生和圈养岩羊肠道菌群的主成分分析图 

3 LEfSe分析图

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