本文關(guān)鍵詞：蛋雞腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)特征與產(chǎn)蛋水平關(guān)聯(lián)性研究

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【摘要】：腸道微生物作為共生菌影響宿主健康,其在促進(jìn)宿主消化吸收、增強(qiáng)免疫和抵抗致病微生物方面發(fā)揮重要作用。產(chǎn)蛋水平是體現(xiàn)蛋雞機(jī)體健康的重要指標(biāo)。研究針對高峰期不同產(chǎn)蛋水平蛋雞,檢測其腸道微生物多樣性特征,旨在探索腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)與蛋雞產(chǎn)蛋水平之間的關(guān)聯(lián)性。試驗(yàn)一 不同產(chǎn)蛋水平蛋雞糞便菌群結(jié)構(gòu)多樣性研究應(yīng)用16S rRNA基因V4~V5區(qū)高通量測序,分析高產(chǎn)期三個產(chǎn)蛋水平(高產(chǎn)/低產(chǎn)/極低產(chǎn):6只/6只/3只)蛋雞糞便樣品中微生物的組成與菌群分布。結(jié)果顯示,物種種類主要包括:厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、變形菌門(Proteobacteria),但這4種優(yōu)勢菌門在各組樣本中所占比例存在差異。在門水平上,厚壁菌門為優(yōu)勢菌群,在三組中所占比例高于70%;擬桿菌門屬于第二大優(yōu)勢菌群(L組例外)。在屬水平上,乳桿菌屬是主要差異菌,高產(chǎn)組中乳桿菌屬豐度(66.05%)是極低產(chǎn)組(20.93%)的3倍。PCoA檢測顯示不同產(chǎn)蛋水平蛋雞腸道微生物多樣性存在差異。KEGG分析功能性基因富集在膜轉(zhuǎn)運(yùn)通路、氨基酸代謝和碳水化合物代謝通路,且極低產(chǎn)組富集較多。以上結(jié)果表明微生物群落的差異可能是造成不同個體產(chǎn)蛋水平不同的重要原因之一。在低產(chǎn)水平下,腸道微生物的生長環(huán)境遭到破壞,腸道菌群為了適應(yīng)環(huán)境表現(xiàn)出一定程度的代償。試驗(yàn)二 糞菌移植對不同產(chǎn)蛋水平蛋雞腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響對糞菌移植受者腸道微生態(tài)進(jìn)行了研究,研究對象為190日齡海蘭褐殼蛋雞,共40只,根據(jù)產(chǎn)蛋水平分為高產(chǎn)組(96%)和低產(chǎn)組(30%~60%),每組包括自然恢復(fù)組(n=10),和糞菌移植組(n=10)。糞菌移植是將高產(chǎn)組糞菌移植給低產(chǎn)組,將低產(chǎn)組糞菌移植給高產(chǎn)組。為了建立腸道菌群失衡模型,連續(xù)飼喂3天抗生素進(jìn)行擾亂腸道微生物。之后通過糞菌移植重建腸道菌群,持續(xù)3周。利用PCR-DGGE技術(shù)結(jié)合主成分分析(PCA)方法對糞菌移植前后蛋雞的腸道菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,旨在揭示糞菌移植前后腸道菌群結(jié)構(gòu)的的變化和差異。結(jié)果顯示:(1)高產(chǎn)自然恢復(fù)組中,恢復(fù)2周后優(yōu)勢條帶較多,香濃指數(shù)升高。(2)高產(chǎn)糞菌移植組,DGGE優(yōu)勢條帶由少逐漸增多;移植2周后香濃指數(shù)降低,直到第3周開始升高,其產(chǎn)蛋水平顯著降低(P0.05)。(3)低產(chǎn)自然恢復(fù)組中,恢復(fù)2周后微生物多樣性有所恢復(fù)(與給藥前沒有顯著差異),第3周與抗生素期沒有顯著差異;(4)低產(chǎn)糞菌移植組中,與給藥前相比,移植2周后DGGE優(yōu)勢條帶較多;移植3周后香濃指數(shù)顯著升高(P0.05)。以上結(jié)果表明:在短暫的抗生素處理后,對高產(chǎn)蛋雞腸道微生物結(jié)構(gòu)影響不顯著,而低產(chǎn)蛋雞腸道微生物豐度降低,之后豐度有所恢復(fù),至21d腸道菌群還未完全恢復(fù)。高產(chǎn)蛋雞糞菌對低產(chǎn)蛋雞腸道菌群的重建有促進(jìn)作用,并提高了產(chǎn)蛋水平。低產(chǎn)蛋雞糞菌移植給高產(chǎn)雞后,產(chǎn)蛋率明顯降低(P0.05)。高產(chǎn)雞腸道菌群維持了腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),低產(chǎn)蛋雞存在腸道菌群失調(diào)。據(jù)此,我們推測蛋雞腸道菌群構(gòu)成與產(chǎn)蛋水平之間存在著關(guān)聯(lián)性,這種關(guān)聯(lián)性是通過腸道菌群及其代謝產(chǎn)物發(fā)揮作用。
【關(guān)鍵詞】：蛋雞 腸道微生物 16S rRNA 高通量測序 糞菌移植
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S831
【目錄】：

• 致謝4-9
• 摘要9-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-19
• 1.1 家禽腸道微生物概況11
• 1.2 腸道菌群的建立及影響因素11-14
• 1.2.1 腸道菌群的演變過程11-12
• 1.2.1.1 育雛期11-12
• 1.2.1.2 育成期12
• 1.2.1.3 產(chǎn)蛋期12
• 1.2.2 影響腸道菌群演變的主要因素12-14
• 1.2.2.1 日齡12-13
• 1.2.2.2 環(huán)境及日糧13
• 1.2.2.3 抗生素13
• 1.2.2.4 益生菌13-14
• 1.2.2.5 病原微生物感染14
• 1.3 腸道微生物的生理功能14-16
• 1.3.1 生物屏障功能14-15
• 1.3.2 營養(yǎng)代謝功能及抑菌作用15
• 1.3.3 免疫功能15-16
• 1.3.4 促進(jìn)生長發(fā)育功能16
• 1.4 腸道微生物的研究方法16-17
• 1.4.1 變性梯度凝膠電泳技術(shù)16-17
• 1.4.2 高通量測序技術(shù)17
• 1.5 糞菌移植17-19
• 2 引言19-21
• 3 不同產(chǎn)蛋水平蛋雞糞便菌群結(jié)構(gòu)多樣性研究21-33
• 3.1 材料與方法21-23
• 3.1.1 試驗(yàn)材料21
• 3.1.1.1 樣品采集與分組21
• 3.1.1.2 試驗(yàn)試劑與儀器21
• 3.1.2 試驗(yàn)方法21-23
• 3.1.2.1 糞便樣品DNA提取21-22
• 3.1.2.2 16S rRNA基因V4~V5區(qū)的PCR擴(kuò)增22-23
• 3.1.2.3 Illumina高通量測序23
• 3.1.3 生物信息學(xué)分析23
• 3.2 結(jié)果與分析23-30
• 3.2.1 糞便微生物基因組DNA的提取和PCR擴(kuò)增23-24
• 3.2.2 Illumina測序24-30
• 3.2.2.1 測序基本數(shù)據(jù)分析24-26
• 3.2.2.2 豐度分布曲線26-27
• 3.2.2.3 多樣性分析27-28
• 3.2.2.4 不同產(chǎn)蛋水平雞腸道微生物群落組成比較分析28-29
• 3.2.2.5 不同產(chǎn)蛋水平雞腸道微生物群落功能比較分析29-30
• 3.3 討論30-33
• 4 糞菌移植對不同產(chǎn)蛋水平蛋雞腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響33-47
• 4.1 材料與方法33-36
• 4.1.1 試驗(yàn)材料33-34
• 4.1.1.1 樣品采集與分組33
• 4.1.1.2 試驗(yàn)試劑與儀器33-34
• 4.1.2 試驗(yàn)方法34-36
• 4.1.2.1 糞便懸液的制備34
• 4.1.2.2 動物分組及給藥34
• 4.1.2.3 糞便樣品DNA提取34
• 4.1.2.4 16S rRNA基因V4~V5區(qū)的PCR擴(kuò)增34
• 4.1.2.5 變性梯度凝膠電泳PCR-DGGE34-36
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析36
• 4.1.3.1 DGGE指紋圖譜分析及相似性UPGMA聚類分析36
• 4.1.3.2 DGGE指紋圖譜的PCA分析36
• 4.2 結(jié)果與分析36-44
• 4.2.1 高產(chǎn)組產(chǎn)蛋水平差異分析36-37
• 4.2.2 低產(chǎn)組產(chǎn)蛋水平差異分析37
• 4.2.3 高產(chǎn)、低產(chǎn)蛋雞糞便菌群多樣性分析37-44
• 4.2.3.1 高產(chǎn)自然恢復(fù)組37-39
• 4.2.3.2 高產(chǎn)糞菌移植組39-40
• 4.2.3.3 低產(chǎn)自然恢復(fù)組40-42
• 4.2.3.4 低產(chǎn)糞菌移植組42-43
• 4.2.3.5 不同時間點(diǎn)腸道菌群多樣性指數(shù)分析43-44
• 4.3 討論44-47
• 5 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-61
• ABSTRACT61-63

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