【摘要】：作為我國(guó)特有的珍貴瀕危動(dòng)物,大熊貓的生存和健康一直都是人們關(guān)注的重點(diǎn)。而腸道菌群與宿主的營(yíng)養(yǎng)代謝和疾病等方面都有著密切的聯(lián)系,且腸道疾病作為危害大熊貓健康最重要的因素之一,其腸道的微生物群落對(duì)機(jī)體的健康有著重要的意義。本文選取成都大熊貓繁育研究中心的22只不同年齡階段的健康大熊貓個(gè)體,對(duì)其糞便樣品采樣,利用基于16S r RNA基因的Illumina Hiseq測(cè)序技術(shù),結(jié)合生物信息學(xué)分析揭示不同年齡階段圈養(yǎng)大熊貓的腸道菌群結(jié)構(gòu)和多樣性的變化規(guī)律。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):1.將樣本的腸道菌群注釋到不同水平,所有樣本總共得到713個(gè)OTU(Operational Taxonomic Units,可操作分類(lèi)單元),鑒定出17個(gè)門(mén),36個(gè)綱,66個(gè)目,120個(gè)科,259個(gè)屬。2.比較不同年齡組的alpha多樣性:老年大熊貓的腸道微生物的OTU數(shù)和Chao1指數(shù)最高,成年組最低,且兩組之間存在顯著差異;Shannon指數(shù):老年體成年體幼年體亞成年體。3.高通量測(cè)序結(jié)果表明,在門(mén)水平厚壁菌門(mén)(Firmicutes,64.41%)和變形菌門(mén)(Proteobacteria,34.46%)是大熊貓的的主導(dǎo)菌群,還有少量的擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes,0.77%)。在屬水平上,豐度排名前十的細(xì)菌占據(jù)了95.33%的序列,其中埃希氏菌屬-志賀氏菌屬(Escherichia-Shigella,32.51%)和鏈球菌屬(Streptococcus,30.94%)是最主要的核心菌群,其次是狹義梭菌屬1(Clostridium_sensu_stricto_1,19.55%)、八聯(lián)球菌屬(Sarcina,3.22%)、Turicibacter屬(3.00%)、乳酸桿菌屬(Lactobacillus,2.79%)。4.比較不同年齡組的腸道微生物在門(mén)水平的結(jié)構(gòu)組成發(fā)現(xiàn):Proteobacteria的相對(duì)豐度最高在幼年組中最高(75.43%),且顯著高于亞成年組和老年組(P0.01);亞成體組中,Firmicutes為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌群(87.17%)且顯著高于其他樣品組(P0.05);成年組與老年組中Firmicutes的相對(duì)豐度最高,約是Proteobacteria的相對(duì)豐度的3倍,但是兩者間無(wú)顯著差異。5.比較不同年齡階段的腸道微生物在屬水平的結(jié)構(gòu)組成,結(jié)果顯示:Escherichia-Shigella是幼年組的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌群,顯著高于其他年齡組(P0.05);亞成體組中,Streptococcus是其最主要的菌群組成;在成年組中,Clostridium_sensu_stricto_1與Streptococcus是主要的優(yōu)勢(shì)菌群;在老年組中,以上三種菌群共同組成其優(yōu)勢(shì)菌群。6.對(duì)成年組和老年組圈養(yǎng)大熊貓的腸道微生物進(jìn)行與年齡的相關(guān)性分析,分析發(fā)現(xiàn),嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)的相關(guān)系數(shù)最高且有顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.84,P0.001),Sarcina也與年齡呈顯著正相關(guān)關(guān)系;而[Ruminococcus]_gnavus_group屬、片球菌屬(Pediococcus)、鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas)、擬桿菌屬(Bacteroides)和Lachnoclostridium屬均與年齡有顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系。7.PICRUSt功能預(yù)測(cè)分析的結(jié)果表明,亞成體組的大熊貓腸道微生物的碳水化合物代謝能力已趨于穩(wěn)定,并有著較高的乳糖降解能力,成年和老年組則有較高的纖維素降解能力。比較各年齡階段的抗生素抗性基因豐度發(fā)現(xiàn),幼年大熊貓的基因豐度最低,而亞成體大熊貓的基因豐度最高。綜上所述,研究表明不同年齡階段圈養(yǎng)大熊貓的腸道菌群多樣性和菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的改變,基因功能預(yù)測(cè)也表明菌群的功能特征也有差異。本研究進(jìn)一步探明了圈養(yǎng)大熊貓不同年齡階段與腸道微生物組成的關(guān)系,以及抗性基因的變化,為圈養(yǎng)大熊貓各年齡階段針對(duì)性的制定健康保護(hù)策略、腸道疾病治療方案以及飲食構(gòu)成調(diào)整提供重要的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西華師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S865.3
【圖文】：

PCR擴(kuò)增電泳檢測(cè)結(jié)果

所有樣品的稀釋性曲線

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740528