类志贺邻单胞菌感染对鲟转录组及其肠道菌群的影响

发布时间：2020-06-14 13:24

【摘要】：近年来,我省冷水鱼养殖产业发展迅速,然而疫病问题也日益突出。类志贺邻单胞菌是淡水环境及鱼和多种哺乳动物肠道中的常见细菌,常引起水产动物发病死亡,对水产养殖产业危害愈趋严重。本实验室前期调查发现,类志贺邻单胞菌感染是导致冷水鱼养殖场鲟鱼发病死亡的重要病原菌之一。因此,本研究拟采用高通量测序技术开展类志贺邻单胞菌感染对鲟脾脏转录组和肠道菌群结构的影响研究,以期为鲟鱼类志贺邻单胞菌感染的预防与控制提供科学依据。1.类志贺邻单胞菌感染对鲟脾脏转录组的影响选取健康鲟30条,随机分为2组即实验组和对照组,隔离驯养一周后,实验组鲟腹腔注射类志贺邻单胞菌液,对照组注射灭菌PBS液;注射后24 h时采集鲟脾脏样本,提取组织mRNA,采用高通量测序技术进行转录组测序,结果显示:与对照组比较,实验组鲟脾脏差异表达基因为14069个,其中上调基因为10099个,下调基因为3970个。GO分析发现,鲟脾脏差异表达基因显著性富集到生物学过程的主要有免疫效应过程、小分子代谢过程、防御反应等;显著性富集到分子功能的主要有G蛋白偶联受体活性、肽受体活性、肽链内切酶活性等;显著性富集到细胞组分的主要有:胞外区、胞外区组成部分、细胞骨架等。KEGG分析发现,鲟脾脏差异表达基因参与的免疫信号通路有:RIG-I样受体信号通路(RIG-I-like receptor signaling pathway)、Toll样受体信号通路(Toll-like receptor signaling pathway)、细胞溶质DNA传感途径(Cytosolic DNA-sensing pathway)。2.类志贺邻单胞菌感染对鲟肠道转录组的影响采集上述处理鲟的肠道组织,提取组织mRNA样本,采用高通量测序技术进行转录组测序,结果显示:与对照组比较,实验组鲟肠道差异表达基因为16091个,其中上调基因为12828个,下调基因分别为3263个;GO分析发现,鲟肠道差异表达基因显著性富集到生物学过程的主要有免疫系统过程、免疫效应过程、刺激反应等;显著性富集到分子功能的主要有:DNA结合、信号受体活性、核酸转录因子活性等;显著性富集到细胞组分的主要是胞外区、胞外区组成部分、细胞膜等。KEGG分析发现,鲟肠道差异表达基因参与的免疫信号通路有:RIG-I样受体信号通路(RIG-I-like receptor signaling pathway)、Toll样受体信号通路(Toll-like receptor signaling pathway)、细胞溶质DNA传感途径(Cytosolic DNA-sensing pathway)。3.类志贺邻单胞菌感染对鲟肠道菌群结构的影响采集上述处理鲟的肠道内容物,提取内容物DNA样本,采用细菌多样性测序技术进行测序分析,结果显示:实验组和对照组鲟肠道菌群的主要分布于梭杆菌门(Fusobacteria)、拟杆菌门(Bacteriodia)、厚壁菌门(Firmicute)和变形菌门(Proteobacteria),丰度从大到小依次是梭杆菌门(50.5%)、变形菌门(32.77%)、拟杆菌门(11.69%)和厚壁菌门(4.98%);与对照组比较,实验组鲟肠道拟杆菌门丰度显著降低,变形菌门丰度上升,梭杆菌门及厚壁菌门丰度差异不显著,其中为变形菌门下的邻单胞菌属为优势菌群;感染组鲟肠道细菌多样性指数Chao1、ACE、Shannon、observed_species和Simpson均低于对照组,说明类志贺邻单胞菌感染,能导致鲟肠道菌群结构失调;组间物种差异性分析发现,实验组差异物种分布在变形菌门和放线菌门,特别地,放线菌门只由分枝杆菌属、分枝杆菌科、以及棒状杆菌属构成,提示这可能是类志贺单胞菌感染导致的特殊菌群特征。综上所述,类志贺邻单胞菌感染可导致鲟脾脏和肠道鲟转录组发生改变,同时引起鲟肠道菌群结构发生改变,这为鲟类志贺邻单胞菌感染的预防与控制提供了基础数据资料。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S943
【图文】：

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转录本的长度分布统计

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图 3-2 Unigene COG 功能注释分类统计图Figure 3-2 Classification chart of unigene COG function annotation3.1.3.3 Unigene 序列 Gene Ontology 注释利用 Blast2GO 软件对注释序列进行 GO 分类。分类结果显示，21884 条

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