目的通過高通量測序的方法了解來自5個國家5批入境羊毛表面攜帶的致病菌和微生物群落結(jié)構(gòu)特征,為國境衛(wèi)生以及傳染病預(yù)防提供有效的數(shù)據(jù)支撐。方法通過浸泡攪拌震蕩的方法收集5批羊毛樣本表面的總細菌并提取DNA,采用Illumina Miseq高通量測序的方法,主要分析比較5批羊毛樣本的α-多樣性指數(shù)、微生物群落結(jié)構(gòu)以及致病菌。結(jié)果α-多樣性指數(shù)的結(jié)果表明5批羊毛表面微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性具有明顯差異,其中德國樣本的多樣性最高,法國樣本的多樣性最低,美國、阿根廷、比利時則介于之間。主成分分析結(jié)果表明德國和比利時樣本的微生物組成相似度較高且與其他3個國家之間的微生物群落結(jié)構(gòu)組成有明顯差異。微生物群落結(jié)構(gòu)的16S絕對定量結(jié)果表明在微生物總量絕對豐度層面美國>阿根廷>德國>比利時>法國,阿根廷、德國、比利時3個國家的羊毛表面微生物以變形菌門（Proteobacteria）為主,厚壁菌門（Firmicutes）其次,而美國、法國以厚壁菌門（Firmicutes）為主,變形菌門（Proteobacteria）其次。在種屬水平上,5批羊毛樣本均檢測出魯氏不動桿菌（Acinetobac... 

【文章來源】：中國人獸共患病學(xué)報. 2020,36(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

5批羊毛的樣本稀釋曲線圖

樣本的Alpha多樣性指數(shù)(表1)常常用來反映樣本的物種豐富度以及多樣性,其中Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)是生態(tài)學(xué)中用來估計物種豐富度的常用指標(biāo),指數(shù)越大,表明群落的豐富度越高;Shannon指數(shù)反映多樣性指標(biāo),其值越大說明群落物種的多樣性越高;Simpson指數(shù)常用來反映物種的優(yōu)勢度;5個樣本Chao1指數(shù)平均值為220.08,ACE指數(shù)平均值為219.78,Shannon指數(shù)平均值為2.30,Simpson指數(shù)平均值為0.21,其中法國的Shannon指數(shù)明顯低于其他4個國家且Simpson指數(shù)高于其他4個國家,說明此次研究采集的樣本中法國的樣本群落結(jié)構(gòu)多樣性相對于其他4個國家處于較低的水平。使用主成分分析(PCA)的方法展示本次采集的5個樣本微生物群落結(jié)構(gòu)之間的差異。結(jié)果見圖2,由圖可見,除德國和比利時2個國家樣本點距離較近,其余3個樣本距離均相距較遠,說明本次采集樣本中來自不同國家的羊毛表面的微生物組成有差異,其中PC1貢獻度為49.16%,PC2貢獻度為29.34%。

通過與數(shù)據(jù)庫的比對,對OTU進行了注釋。在門水平上(圖3),本次采集5個樣本共測出的微生物門類按平均豐度大小依次為變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、Candidatus_Saccharibacteri、軟壁菌門(Tenericutes)、廣古菌門(Euryarchaeota)、浮霉菌門(Planctomycetes);其中來自阿根廷、德國和比利時的羊毛表面微生物以變形菌門為主,占比超50%,厚壁菌門次之;而美國和法國則與另外3個國家趨勢相反,微生物以厚壁菌門為主,占比超50%,變形菌門次之;在微生物總量絕對豐度層面美國>阿根廷>德國>比利時>法國。屬水平的微生物組成結(jié)果如圖4所示,本次采集5個樣本共注釋到122個屬,其中豐度高于1%的有15個屬,阿根廷、德國和比利時3個國家豐度較高的3個菌屬分別是不動桿菌屬(Acinetobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas);美國豐度前3的菌屬為芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、土壤芽孢桿菌屬(Solibacillus);法國豐度前3的菌屬是土壤芽孢桿菌屬(Solibacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、解鳥氨酸芽孢桿菌屬(Ornithinibacillus)。種水平(圖5)共注釋到了103個種,其中包括一些常見的條件性致病菌:魯氏不動桿菌(Acinetobacter_lwoffii)、黃褐假單胞菌(Pseudomonas_fulva)、腸沙門菌(Salmonella_enterica)、嗜麥芽窄食單胞菌(Stenotrophomonas_maltophilia)。為進一步揭示微生物群落結(jié)構(gòu)在OTU水平的分布特征,基于OTU水平繪制了韋恩圖(圖6),如圖6所示,本次采集樣本中美國、阿根廷、德國、比利時、法國各個樣本包含的OTU數(shù)目分別為194、189、263、149、188個,其中德國的OTU多樣性最高,為263個;比利時的OTU多樣性最低,為149個。5批羊毛所共有的OTU為81個,美國、阿根廷、德國、法國每個國家所獨有的OTU為10、19、47、22個,比利時獨有的OTU為0個。圖4 樣本在屬水平分類等級上的微生物組成


本文編號：3210349