本文關(guān)鍵詞：成年健康綿羊胃腸道菌群的研究

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【摘要】：本研究以成年健康綿羊為對象,研究其胃腸道細菌菌群多樣性及丁酸產(chǎn)生菌的分布規(guī)律。選用5只成年健康的中國蒙古羊,無菌操作采集4個胃(瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃)、小腸(十二指腸、空腸和回腸)和大腸(盲腸、結(jié)腸和直腸)的新鮮內(nèi)容物。采用聚合酶鏈式反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel elctrophoresis, PCR-DGGE)技術(shù)、實時熒光定量(Real-time PCR, RT-PCR)技術(shù)和Illumina MiSeq高通量測序技術(shù)檢測綿羊胃腸道細菌和丁酸產(chǎn)生菌,結(jié)果如下：1.PCR-DGGE檢測發(fā)現(xiàn),綿羊整個胃腸道細菌多樣性較好。聚類分析和主成分(PCA)分析均顯示來自胃、小腸和大腸的樣品分別聚類在一起。胃和大腸樣品的細菌多樣性高,平均條帶數(shù)分別為22.55條和27.80條,其中,皺胃、盲腸、結(jié)腸和直腸樣品細菌多樣性指數(shù)、均勻度和豐富度較高,皺胃為3.19、0.82、25.20,盲腸為3.27、0.84、26.40,結(jié)腸為3.28、0.84、26.80,直腸為3.40、0.87、30.2；而小腸樣品細菌多樣性較低,平均條帶數(shù)為16.20條,且空腸樣品細菌的多樣性指標最低,僅為2.27、0.58和10。條帶的克隆測序結(jié)果顯示,11個測序條帶的細菌分別來自厚壁菌門和擬桿菌門,包括未培養(yǎng)擬桿菌門細菌、未培養(yǎng)瘤胃細菌、未培養(yǎng)細菌、未培養(yǎng)韋榮氏球菌屬、不動桿菌屬和Lactococcus piscium。2.實時熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn),綿羊胃腸道含有種類豐富的微生物,來自胃和大腸樣品的菌群數(shù)量均高于小腸樣品。厚壁菌門、乳酸菌、腸球菌和雙歧桿菌的數(shù)量在胃腸道差異顯著(P0.05)；而擬桿菌門、梭菌類群ⅩⅣa、梭菌類群Ⅳ、柔嫩梭菌群、埃氏巨球形菌和溶纖維丁酸弧菌的數(shù)量在胃腸道無顯著差異(P0.05)。厚壁菌門的數(shù)量在十二腸和空腸中差異極顯著(P0.01)；而腸球菌和雙歧桿菌的數(shù)量在皺胃和回腸中差異極顯著(P0.01)；乳酸菌的數(shù)量則在回腸中差異極顯著(P0.01)。3.Illumina MiSeq檢測發(fā)現(xiàn),共檢測出557657條序列,平均每個樣品有15933條序列；共獲得16252個物種分類的OTUs(Operational Taxonomic Units),平均每個樣品為464個OTUs;平均讀長為252 bp。在門的分級水平上,胃腸道的細菌主要來自11個門的菌群,包括厚壁菌門(44.37%)、擬桿菌門(38.73%)、變形菌門(4.22%)、螺旋體門(3.36%)、廣古菌門(1.84%)、放線菌門(1.60%)、疣微菌門(1.57%)、黏膠球形菌門(1.29%)、未分類門(1.23%)、軟壁菌門(1.08%)和纖維桿菌門(0.58%)。其中,厚壁菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢菌群,并且在回腸中未檢測出纖維桿菌門菌群。聚類分析顯示來自胃(瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃)、小腸(十二指腸和空腸)和大腸(回腸、盲腸、結(jié)腸和直腸)的樣品分別聚類在一起；且樣品組間差異分析表明瘤胃與皺胃、瓣胃與皺胃、皺胃與空腸、空腸與回腸、空腸與直腸、回腸與直腸的微生物菌群差異顯著(P0.05)。Alpha多樣性物種指數(shù)范圍區(qū)間較大,物種觀察指數(shù)的范圍為157～749,趙氏指數(shù)的范圍為190.44～882.38,艾斯指數(shù)的范圍為200.28～863.39,香農(nóng)指數(shù)的范圍為2.55～5.33,辛普森指數(shù)的范圍為0.01～0.27,表明胃腸道不同腸段中的細菌多樣性存在差異,但與小腸樣品相比,胃和大腸樣品細菌菌群的alpha多樣性較高。結(jié)論：①綿羊胃腸道中含有種類豐富和數(shù)量巨大的細菌菌群,厚壁菌門和擬桿菌門為主要優(yōu)勢菌群；且隨著消化道部位由前往后的順序,菌群的多樣性呈現(xiàn)先高后降低再升高的趨勢。②胃和大腸的菌群結(jié)構(gòu)及組成相似,且瘤胃與皺胃、瓣胃與皺胃、皺胃與空腸、空腸與回腸、空腸與直腸、回腸與直腸的微生物菌群差異顯著(P0.05)。③胃腸道的腸球菌、乳酸菌和雙歧桿菌等產(chǎn)丁酸菌的數(shù)量差異顯著(P0.05)。
【關(guān)鍵詞】：綿羊 胃腸道 菌群 多樣性
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S826
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 文獻綜述12-20
• 1.1 胃腸道的研究概況12-13
• 1.1.1 胃腸道的概念12
• 1.1.2 胃腸道的功能12-13
• 1.1.3 胃腸道的研究進展13
• 1.2 胃腸道微生物的研究概況13-19
• 1.2.1 胃腸道的微生物13-14
• 1.2.2 胃腸道的丁酸產(chǎn)生菌14-15
• 1.2.3 胃腸道微生物的功能15-17
• 1.2.4 影響胃腸道微生物結(jié)構(gòu)及多樣性的因素17-19
• 1.3 胃腸道微生物現(xiàn)代分子生物學(xué)研究方法概況19-20
• 1.3.1 PCR-DGGE指紋圖譜技術(shù)19
• 1.3.2 實時熒光定量PCR技術(shù)19-20
• 1.3.3 高通量測序技術(shù)20
• 2 研究目的及意義20-21
• 3 材料與方法21-27
• 3.1 試驗材料21-22
• 3.1.1 試驗動物21
• 3.1.2 主要儀器21-22
• 3.1.3 主要試劑22
• 3.2 試驗方法22-26
• 3.2.1 樣品的采集22
• 3.2.2 樣品前處理及總DNA的制備22-23
• 3.2.3 樣品的PCR-DGGE分析23-24
• 3.2.4 樣品的實時熒光定量PCR分析24-25
• 3.2.5 樣品的Illumina MiSeq高通量測序分析25-26
• 3.3 數(shù)據(jù)處理26-27
• 4 結(jié)果27-48
• 4.1 綿羊胃腸道樣品的PCR-DGGE指紋圖譜分析27-32
• 4.1.1 樣品DNA的PCR擴增產(chǎn)物瓊脂糖電泳檢測結(jié)果27-28
• 4.1.2 綿羊胃腸道樣品的PCR-DGGE指紋圖譜分析結(jié)果28-32
• 4.1.3 條帶的克隆測序分析結(jié)果32
• 4.2 綿羊胃腸道樣品的Real-time PCR分析結(jié)果32-35
• 4.3 綿羊胃腸道樣品的Illumina MiSeq高通量測序結(jié)果35-48
• 4.3.1 OTU及其豐度分析35-40
• 4.3.2 單個樣品復(fù)雜性分析40-43
• 4.3.3 樣品間復(fù)雜度比較分析(n≥3)43-44
• 4.3.4 不同樣品物種組成聚類分析(n≥3)44-45
• 4.3.5 胃腸道樣品組間顯著性差異分析(n≥2)45-48
• 5 討論48-52
• 5.1 胃腸道樣品的PCR-DGGE指紋圖譜分析48-49
• 5.2 胃腸道樣品的實時熒光定量PCR分析49-51
• 5.3 胃腸道樣品的Illumina MiSeq測序分析51-52
• 6 結(jié)論52-53
• 參考文獻53-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄64

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本文編號：1103699