【摘要】：腸道微生物在機(jī)體維持健康中發(fā)揮重要的作用,其群落組成受到內(nèi)源和外源因素的影響。內(nèi)源因素包括遺傳、性別等因素;外源因素包括季節(jié)、空間等環(huán)境因子。鳥類由于具有飛翔能力,可以大范圍、遠(yuǎn)距離傳播和擴(kuò)散微生物,因此其腸道微生物的研究倍受關(guān)注,特別是集群水鳥的腸道微生物研究已經(jīng)成為關(guān)注的熱點(diǎn)。遷徙水鳥腸道微生物多樣性及其維持機(jī)制和功能解釋將成為水鳥生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。本文以長(zhǎng)江中下游流域的升金湖和菜子湖的越冬白頭鶴(Grus monacha)為對(duì)象,采用非損傷技術(shù)獲得糞便樣品,并提取寄主糞便的總DNA,通過高通量測(cè)序技術(shù)(Illumina HiSeq)平臺(tái),進(jìn)行16S rRNA高變區(qū)的PCR擴(kuò)增測(cè)序,并進(jìn)行生物信息學(xué)的分析,研究地理格局、季節(jié)動(dòng)態(tài)、環(huán)境等因素對(duì)寄主腸道微生物群落復(fù)合體結(jié)構(gòu)和功能的影響,闡明越冬白頭鶴腸道微生物群落的組成特點(diǎn)和功能的響應(yīng)。并取得以下主要結(jié)果:(1)越冬白頭鶴腸道微生物優(yōu)勢(shì)微生物群落的組成主要由厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和放線菌門(Actinobacteria)。升金湖白頭鶴腸道微生物群落中厚壁菌門占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而菜子湖白頭鶴腸道微生物中厚壁菌門和變形菌門的相對(duì)豐富度都比較高;升金湖越冬白頭鶴腸道中的厚壁菌門的相對(duì)豐度隨越冬期的推進(jìn)顯著增加,而變形菌門隨越冬期的推進(jìn)顯著減少;菜子湖越冬白頭鶴腸道中厚壁菌門相對(duì)豐度增加時(shí),擬桿菌門的相對(duì)豐度相對(duì)減少。放線菌門的相對(duì)豐度隨著越冬期的進(jìn)行有顯著的增加。此外,根據(jù)變差分析的結(jié)果顯示,地理位置的變化對(duì)越冬白頭鶴腸道微生物群落組成的影響最大,其次是季節(jié)變化,最后為食物差異。(2)基于16SrRNA測(cè)序數(shù)據(jù),通過PICRUSt對(duì)微生物功能進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果表明越冬白頭鶴腸道微生物的功能主要與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)。在空間水平上,兩湖泊間白頭鶴腸道微生物預(yù)測(cè)功能氨基酸代謝和能量代謝相關(guān)微生物都有明顯差異菜子湖白頭鶴腸道微生物預(yù)測(cè)功能氨基酸代謝明顯高于升金湖,而升金湖越冬白頭鶴腸道微生物能量代謝功能生物明顯的高于菜子湖。在季節(jié)變化水平上,升金湖和菜子湖白頭鶴腸道微生物基因預(yù)測(cè)功能隨著越冬期的進(jìn)行沒有顯著變化。(3)NMDS分析和相似性分析都表示性別的差異對(duì)腸道微生物的組成有一定的影響。但是Lefse分析在門水平上不同性別間并未檢測(cè)到顯著性的差異,并且在屬的水平上僅有2個(gè)屬有顯著差異,且屬的相對(duì)豐富度較低(0.1%)。在雌性體內(nèi)乳酸菌占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而在雄性體內(nèi)螺旋桿菌占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。(4)越冬白頭鶴與同一棲息地的越冬白額雁的腸道微生物的基本組成是由厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門等。通過alpha多樣性分析和beta多樣性分析,說明了越冬白頭鶴和越冬白額雁腸道微生物的結(jié)構(gòu)組成存在顯著性的差異,并且越冬白額雁的alpha多樣性指數(shù)明顯的高于越冬白頭鶴的alpha多樣性指數(shù)。兩種遷徙鳥類腸道中存在病原菌類,其中人類共感染的腸道微生物包括螺桿菌屬(Helicobacter),梭菌屬(Clottridium),腸球菌屬(Enterococus),分支桿菌屬(Mycobacterium)和紅球菌屬(Rhodoccus)。
【圖文】：

物的腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)豐富，并且腸道可以保持恒溫狀態(tài)，因此這些環(huán)境非常利于微逡逑生物群落的生存。然而研宄表明腸道微生物群落組成受到宿主的飲食習(xí)慣，生逡逑活方式，衛(wèi)生狀況或抗生素的使用的影響（圖１－１）。因此，與宿主基因組不同，逡逑１逡逑

并且沒有補(bǔ)充微生物群落的機(jī)制，特別是在結(jié)腸中，對(duì)于有些有益逡逑微生物的消耗可能是不可逆的。腸道中不易受條件變化影響的區(qū)域可用作細(xì)菌逡逑群落的儲(chǔ)存器，因此這些細(xì)菌群落可在管腔內(nèi)生長(zhǎng)（圖１－２）邐闌尾存在一些逡逑多樣化的微生物群落和一系列專門的免疫細(xì)胞。在兔子體內(nèi)，細(xì)菌可以協(xié)調(diào)Ｂ逡逑和Ｔ淋巴細(xì)胞免疫作用從而共同影響宿主身體健康，表明了與這些組織相關(guān)的逡逑腸道微生物的生態(tài)位是免疫調(diào)節(jié)的重要場(chǎng)所［３０］。機(jī)體內(nèi)微生物群落穩(wěn)定性以及逡逑在腸道細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的改變或腸道中某些微生物群落的災(zāi)難性消耗后，，并重新逡逑保持腸道微生物的穩(wěn)定性顯得至關(guān)重要。逡逑＾邐＼邐Ｂ邐ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ邐Ｃ逡逑…Ｘｒ邋＊－邋＇、一邋Ｖ逡逑ｉｎｎｅｒ邋？邐？邐，邐？邐＇邋ｒｅｃｏｖｅｒｙ－．逡逑Ｉｆ邋１邋ｉ逡逑圖１－２腸道作為微生物的主要棲息地（Ｇｒｅｇｏｒｙ，邋２０］６）。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｇｕｔ邋ｍｉｃｒｏｈａｂｉｔａｔｓ邋ａｓ邋ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ邋ｏｆ邋ｂａｃｔｅｒｉａｌ邋ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ邋Ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｎｉｃｈｅｓ邋（Ｇｒｅｇｏｒｙ，逡逑２０１６）．逡逑６逡逑Ｉ逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q95;Q93

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