黔灵山公园猕猴（Macaca mulatta）肠道菌群多样性研究

发布时间：2020-07-27 07:35

【摘要】：灵长类动物的肠道菌群与其营养和健康密切相关,不同食性灵长类动物的肠道菌群存在不同程度的差异。猕猴(Macaca mulatta)是中国二级保护动物属于杂食性灵长类,具有分布广、适应性强、与人类关系密切等特征,对其肠道菌群的研究有助于加深对灵长类动物食性适应、动物个体及其自身肠道微生物的协同进化等方面的理解。黔灵山公园猕猴种群是一个主要依靠人工投食而发展起来的孤立种群,在过去的35年主要取食人类食物,本文以黔灵山猕猴种群为研究对象,采集了12个个体新鲜粪便样本,其中成年个体(n=4)、青年个体(n=4)、幼年个体(n=4)进行高通量测序研究分析,然后,再从每个年龄段的四个样本中筛选出两个样本,进行宏基因组测序研究分析。同时结合黔灵山猕猴固定取食土壤的地点,采集土壤进行宏基因组测序研究分析。为进一步了解肠道放线菌功能,采集猕猴成年个体(n=2)、青年个体(n=2)、幼年个体(n=2)6个新鲜粪便样本进行抗生素定性分析。取得的主要研究结论:1)对不同年龄阶段的猕猴肠道菌群高通量测序结果分析,得到在反映物种多样性指数的Shannon指数和Simpson指数差异不显著(p0.05);反映物种丰富度指数的Ace和Chao指数具有显著性差异,物种丰富度指数Ace在幼体与青年个体间差异显著(p=0.02)、青年个体与成体间差异显著(p=0.01),成体与幼体间差异极显著(p0.01);物种丰富度指数Chao在幼体与青年个体间差异显著(p=0.03)、青年个体与成体间差异显著(p=0.03),成体与幼体间差异极显著(p0.01)。可推测黔灵山猕猴肠道菌群在1~1.5岁后,肠道内的菌群结构趋于稳定的群落组成结构。2)随着个体的生长发育分析不同年龄段间菌群结构差异,得到青年和成年阶段具有较幼年阶段富集与纤维素降解有关的菌群,如:纤维杆菌科Fibrobacteraceae、瘤胃菌科Ruminococcaceae;同时具有较高丰度的潜在致病菌群,如:肠球菌属Enterococcus、链球菌属Streptococcus;成体阶段肠道菌群结构稳定,且具有较高丰度与纤维素降解有关的瘤胃菌科。3)与野生植食性、杂食性灵长类相比,受人工投食影响的黔灵山公园猕猴肠道菌群表现出了与人类的肠道菌群结构趋同,如:在门水平上优势门类为厚壁菌门和拟杆菌门且两者丰度比例之和达到90%以上两者相似、在属水平上优势属为能分解果胶、淀粉等多糖类食物相关的普氏菌属Prevotella。4)通过肠道微生物宏基因组测序结果、土壤微生物宏基因的测序结果及代谢组学分析,揭示了食土灵长类的食土行为与其肠道菌群的来源有直接的联系,如:两者在种水平上有74.18%的物种重叠;灵长类从土壤中获得的放线菌菌群,具有代谢产物具有抑菌作用,尤其在肠道中富集的双歧杆菌属微生物参与了多条与抗生素生物合成相关的代谢通路,且这些抗生素对引起宿主肠道疾病感染的病原菌具有抗菌活性,如:万古霉素对肠球菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用;链霉素为广谱抗生素对大肠杆菌,幽门螺杆菌等具有抑制作用。
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S865.3
【图文】：

差异显著性,年龄段,指数

qn_04 4.25 0.03 418.43 414.50 99.89yt_01 4.17 0.04 401.65 404.25 99.87yt_02 3.87 0.05 300.18 299.77 99.96yt_03 4.32 0.03 413.61 411.61 99.98yt_04 3.97 0.04 410.47 401.20 99.97A BC D

曲线,样本,曲线,拟杆菌

图 2-2 12 个样本的稀释曲线Fig.2-2 Dilution curve of 12 samples基因组测序数据质控因组测序在每个样本中平均得到 54631417.33±2823633.71 条去宿主后得到 54324467.00±2796560.00 条高质量序列。将得到的拼接组装。门水平上两种测序方法统计结果测序在门水平上分类学分析结果见图 2-3A，共得到 12 个门，菌门 Firmicute（s73.21±14.11%），拟杆菌门 Bacteroidete（s18.1余门依次是放线菌门 Actinobacteria（4.50±4.69%）、teria（1.48±1.34%）、螺旋菌门 Spirochaetae（1.31±2.65%）、es（0.94±0.87%）。因组测序分析结果见图 2-3B，共得到 38 个门（其中去除了非定门），主要由厚壁菌门 Firmicutes（67.45±7.85%）、etes（28.63±7.97%）、变形菌门 Proteobacteria（1.63±0.21%）

拟杆菌,测序,肠道菌群,幼年个体

菌科 Eubacteriaceae（4.95±0.80%）、瘤胃球菌科 Ruminococcaceae（4.55±0.33%）、颤螺旋菌科 Oscillospiraceae（3.32±0.30%）；拟杆菌门的理研菌科 Rikenellaceae（10.39±3.42%）、拟杆菌科 Bacteroidaceae（10.19±2.50%）、紫单胞菌科Porphyromonadaceae（2.68±1.96%）组成。(A)

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