基于高通量测序技术研究病毒性腹泻仔猪肠道菌群特征

发布时间：2020-06-02 06:43

【摘要】：我国生猪生产和消费始终占世界总量的一半,养猪业产值超过1.5万亿元,是影响国计民生的重要产业。“猪粮安天下”,但目前仍然存在许多制约我国猪养殖业持续健康发展的因素,其中仔猪腹泻致使猪抵抗力降低,死亡率增高,尤以病毒性感染引起的腹泻最为常见且致死率高。病毒性腹泻病原感染还导致生猪屠宰率下降、受污染猪肉进一步成为疾病感染源,造成严重的食品安全及相关公共卫生问题。本研究样本采集自广东某生猪养殖场,在2017年4月及7月发生的两起疑似病毒性腹泻疫情中分别采集仔猪的粪便样本和小肠内容物样本,进行病毒的测定,再运用Illumina MiSeq高通量测序技术检测健康仔猪和特定年龄的病毒性腹泻仔猪肠道菌群。具体内容如下:1、2017年4月收集到1-3周龄哺乳仔猪粪便样本,其中腹泻仔猪与健康仔猪各有20头;2017年7月收集到13头7日龄仔猪的小肠内容物样本,其中10头腹泻仔猪,3头健康仔猪。采用免疫胶体金技术和RT-PCR技术对样本进行针对猪流行性腹泻病毒、轮状病毒和猪传染性胃肠炎病毒的检测。检测发现健康仔猪均未检出病毒,可作对照样本;4月收集到的20头腹泻仔猪粪便样本中猪流行性腹泻病毒检出率为90%,18头病毒感染猪作流行性腹泻仔猪粪便菌群研究样本;7月收集到的腹泻小肠内容物样本中轮状病毒阳性率为40%,阳性样本作猪轮状病毒感染仔猪肠道菌群研究。2、研究1-3周龄流行性腹泻仔猪粪便菌群动态变化发现,由猪流行性腹泻病毒感染引起的菌群失调,导致埃希氏-志贺菌属(Escherichia-Shigella),肠球菌属(Enterococcus),梭菌属(Fusobacterium)和韦荣球菌属(Veillonella)等与疾病相关菌属的丰度显著增加(P0.05)。特别的,腹泻仔猪中梭菌属和韦荣球菌属丰度呈现与周龄相关的显著增长(P0.05)。某些产短链脂肪酸菌,如瘤胃球菌科_UGG-002(Ruminococcaceae_UGG-002),Butyricimonas和Alistipes,作为核心菌属存在于所有健康仔猪中,但在特定周龄的腹泻仔猪中存在缺失现象。此外,通过COG功能预测得到流行性腹泻病毒严重扰乱各年龄段仔猪粪便菌群正常生理功能。3、通过对7日龄轮状病毒感染仔猪与健康仔猪肠道菌群的对比研究发现,作为新生健康仔猪小肠内优势菌属的埃希氏-志贺菌属,肠球菌属和葡萄球菌属(Staphylococcus),在患病仔猪肠道内丰度显著降低(P0.05)。特别的,食淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)、约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)和唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)等对某些病毒有抑制作用的乳酸菌,在疾病组中丰度极显著增加(P0.01)。猪轮状病毒的感染导致肠道内部分菌属间相关性减弱甚至消失,使仔猪正常稳定的肠道菌群结构遭到破坏,肠道正常生理功能受损。本研究结果表明,猪流行性腹泻病毒和猪轮状病毒感染引起了猪肠道微生物群结构和功能被严重扰乱,同时,根据不同年龄段仔猪有益菌群的缺乏情况进行针对性的补充,可能是一种预防或治疗病毒性腹泻的有效方法。
【图文】：

第一章 绪论在漫长的进化过程中，核糖体 RNA 即 rRNA 的分子功能几乎是保持不变的，，素有微生物“化石”之称[76]。原核生物的核糖体 RNA 分为 23S、16S 和 5S 三种，其中 5S rRNA序列太短，信息量不足区分物种间的差异；23S rRNA 序列太长，难以准确对其进行测序。因此，16S rRNA 逐渐被作为研究物种进化关系的“黄金标准”[77]。16S rRNA 基因序列长度约为 1540bp，由可变区和恒定区交错排列构成，位点结构如下图 1-1。所有细菌、螺旋体等原核生物中均存在这种特殊结构。

图 2-1 PED 胶体金试剂盒检测结果Fig.2-1 Test result of the PED colloidal gold kit图 2-2 Rota 和 TGE 胶体金试剂盒检测结果2-2 Test result of the Rota colloidal gold kit and TGE colloidal g表 2-5 腹泻样本 PEDV 检测结果Tab. 2-5 PEDV test results样本编号 出生周龄 PDEV检测结果03FV01 1 周龄 ＋
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S858.28

【参考文献】

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本文编号：2692765