家养水貂肠道微生物多样性分析

发布时间：2017-05-26 20:12

  本文关键词：家养水貂肠道微生物多样性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水貂是一种具有极高的经济价值的毛皮动物,在长期进化过程中,形成独特的消化方式。水貂肠道较短且直,构造简单,消化道内的消化酶主要是蛋白酶和脂肪酶,其他消化酶较少。消化道内存在着大量的微生物群落,构成复杂的微生物区系。这些微生物主要在大肠中参与辅助消化食物,包括细菌、古菌和寄生虫等,其中细菌占有绝对优势。这些微生物及其代谢产物在营养免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。本项研究的目的旨在通过DGGE技术和高通量测序技术,确定水貂肠道内的细菌种类,分析水貂肠道中的优势菌群,探讨肠道菌群结构与组成,了解水貂肠道菌群多样性。揭示水貂采食习性特点,为筛选优良基因,开发新饲料资源提供理论依据。本研究从中国农业科学院特产研究所动物实验基地选取10只体重相近,健康雄性水貂,饲喂不添加抗菌素的传统日粮,从分窝(7月)饲养至当年12月取皮结束。在处死后,立即取出肠道内容物,装入已灭菌的冻存管中,放入液氮中速冻,并存放于-80℃冰箱中保存备分析。1.实验一分别利用QIAamp DNA Stool Mini Kit提取方法,Fast DNA SPIN Kit for feces提取方法以及溶菌酶提取法等三种不同方法,提取水貂肠道内容物基因组DNA,并对提取效果进行比较分析,结果表明:(1)三种方法均能从水貂肠道内容物中提取微生物基因组DNA,纯化后基因组DNA可用于后续的分子生物学分析。(2)但从时效与DNA获得率考虑,Fast DNA SPIN Kit for feces提取方法获得率最高且相对而言,较为快捷,因此后续分析中选取Fast DNA SPIN Kit for feces方法提取水貂微生物基因组DNA。2.实验二通过PCR-DGGE技术对10只水貂的十二指肠、空肠、回肠、结肠四个部位微生物多样性进行研究,结果表明,水貂的十二指肠、空肠、回肠、结肠的微生物种类和数量有较大差异,随着肠段向后延伸,细菌数量逐渐增多的,结肠是细菌丰度是最高的部位。3.实验三利用高通量测序技术对10只水貂远端肠道微生物组成和多样性进行分析,结果表明:(1)10只水貂的肠道微生物共得到146287序列,2936个OTUs,分类属于17个门,168个属。(2)水貂肠道细菌主要归类为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、梭杆菌门(Fusobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria),其中厚壁菌门在水貂远端肠道中所占的比例最高,为59.99%,其次为拟杆菌门,为16.20%。(3)将水貂远端肠道菌在属分类水平上划分可知,链球菌属(Streptococcus)所占的比例最大,为13.32%,其次为普氏菌属(Prevotella)和乳杆菌属(Lactobacillus),分别为8.77%和5.92%。
【关键词】：水貂 肠道微生物 PCR-DGGE 高通量测序 多样性
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S865.22;Q93
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 英文缩略表11-12
• 第一章引 言12-24
• 1.1 研究背景12
• 1.2 动物肠道微生物概述12-16
• 1.2.1 肠道菌群的分布14
• 1.2.2 肠道微生物的功能14-15
• 1.2.2.1 营养及代谢功能14
• 1.2.2.2 免疫屏障功能14-15
• 1.2.3 影响肠道微生物菌群结构的因素15-16
• 1.2.3.1 饮食因素15
• 1.2.3.2 年龄因素15
• 1.2.3.3 疾病因素15-16
• 1.2.3.4 其他因素16
• 1.3 肠道微生物的研究方法16-17
• 1.3.1 传统研究方法16
• 1.3.2 现代分子生物学研究方法16-17
• 1.4 DGGE技术17-19
• 1.4.1 DGGE技术原理17-18
• 1.4.2 DGGE 方法工作流程18-19
• 1.4.3 DGGE技术在动物胃肠道微生物研究中的应用19
• 1.4.3.1 研究肠道微生物的多样性19
• 1.4.3.2 研究肠道微生物的动态变化19
• 1.5 高通量测序19-22
• 1.6 宏基因组22-23
• 1.7 本研究的目的23-24
• 第二章水貂肠道微生物基因组DNA提取24-32
• 2.1 前言24
• 2.2 材料与方法24-28
• 2.2.1 试验动物与日粮管理24-25
• 2.2.3 水貂肠道内容物样品采集25
• 2.2.4 水貂肠道微生物基因组DNA提取25-27
• 2.2.5 电泳检测DNA27
• 2.2.6PCR检测水貂肠道内容物微生物基因组DNA27-28
• 2.3 结果28-30
• 2.3.1 水貂肠道内容物微生物基因组DNA提取28-29
• 2.3.2 PCR扩增细菌 16S rRNA基因29-30
• 2.4 讨论30
• 2.5 小结30-32
• 第三章 DGGE技术分析水貂肠道各区段细菌多样性32-36
• 3.1 材料与方法32-34
• 3.1.1 试验动物与日粮组成32
• 3.1.2 主要试剂与仪器32
• 3.1.3 制备水平胶32-33
• 3.1.4 水貂肠道细菌的 16S rRNA基因片段扩增33
• 3.1.5 电泳33
• 3.1.6 染色33
• 3.1.7 凝胶成像33-34
• 3.2 结果34-35
• 3.2.1 水貂肠道细菌 16S rRNA基因扩增34
• 3.2.2 DGGE电泳结果、34-35
• 3.3 小结35-36
• 第四章 高通量测序技术分析水貂肠道远端细菌多样性36-42
• 4.1 材料与方法36
• 4.1.1 实验动物36
• 4.1.2 实验处理与样品采集36
• 4.1.3 基因组DNA提取36
• 4.1.4 目的基因扩增与测序36
• 4.1.5 生物信息学分析36
• 4.2 结果36-39
• 4.2.1 水貂肠道微生物DNA提取36-37
• 4.2.2 目的基因片段扩增37
• 4.2.3 多样性指数37
• 4.2.4 门分类水平下水貂远端肠道菌群结构37-38
• 4.2.5 属分类水平下水貂远端肠道菌群结构38-39
• 4.3 讨论39-41
• 4.4 小结41-42
• 第五章 全文结论42-43
• 参考文献43-48
• 致谢48-49
• 作者简历49

【参考文献】

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本文编号：397970