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小哺乳動物進化適應與瀕危物種保護學科組在三江源國家公園關鍵有蹄類動物岩羊腸道微生物多樣性研究中取得新進展
2019-09-05 科技處 | 【 】【打印】【關閉

  在動物的消化道中存在著數量極其龐大的微生物群落,並構建成動物體內最爲複雜的生態系統;菌群與宿主之間相互作用,協同進化。動物體內微生物對生物體物質代謝、能量傳遞、信號轉導以及動物的免疫系統等都有著重要的影響。有蹄類動物腸道微生態的研究已經在部分家養動物中開展,但對于野生物種的研究相對較少。通過對野生動物腸道菌群的研究,進而可通過飲食幹預、准確提供個性化飲食等來優化其腸道菌群的結構和功能網絡,從而調控其與宿主的相互作用,有利于野生動物的遷地保護。 

  小哺乳動物進化適應與瀕危物種保護學科組以三江源國家公園分布的關鍵有蹄類動物岩羊(Pseudois nayaur)爲研究對象,利用二代高通量測序技術對其新鮮糞便樣品的16S rRNA基因序列進行了測定及生物信息學分析,分析了野生與圈羊岩羊腸道菌群的組成和結構,比較其差異,進而對圈羊岩羊的健康狀況進行評估,結果表明:岩羊腸道菌群多樣性豐富,厚壁菌門(Firmicutes)和擬杆菌門(Bacteroidetes)爲其核心菌門,二者豐度占比之和在90%以上,但不同環境中群體間有明顯差異,野生岩羊腸道菌群中厚壁菌門的豐度要顯著高于圈養岩羊,而圈養岩羊腸道菌群中擬杆菌門的豐度卻顯著地高于野生岩羊。食物是影響野生和圈養岩羊腸道菌群産生差異的主要原因,菌群的差異與纖維素、半纖維素等粗纖維以及蛋白質和脂肪等營養物質的消化代謝密切相關。另外,相較于野生群體,圈養群體腸道菌群的多樣性已有所下降,圈養組的某些致病性菌門,如螺旋體門(Spirochaetes)、酸杆菌門(Acidobacteria)和芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)的相對豐度均顯著高于野生組,從而預測圈養岩羊的健康狀況亞于野生群體。 

  研究論文“Comparison of gut microbiota diversity between wild and captive bharals (Pseudois nayaur)”發表在 BMC Veterinary Research。碩士研究生遲翔文爲第一作者,張同作研究員爲通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃(2017YFC0506405);中國科學院战略性先导科技专项(XDA23060602;XDA2002030302);青海省重點實驗室建設基金(2017-ZJ-Y23);青海省重點研發與轉化計劃(2019-SF-150)等項目的支持。学科组依托中科院高原生物適應與進化重點實驗室和青海省动物生态基因组学重点实验室。 

  論文鏈接:https://doi.org/10.1186/s12917-019-1993-7

1 门和属水平上细菌类群相对丰度堆叠直方圖

  圖2 野生和圈养岩羊肠道菌群的主成分分析圖 

3 LEfSe分析圖

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