不同生活环境天鹅肠道菌群的多样性分析

Abstract

为了探究在不同生活环境的天鹅肠道菌群的差异，我们从3个地点收集了4组天鹅的粪便样品，A组样品来自河南农业大学的黑天鹅（n=3），B组样品为郑州市动物园的黑天鹅（n=4），C组（n=4）和D组（n=4）样品来自迁徙至三门峡越冬的大天鹅。使用粪便DNA提取试剂盒提取粪便DNA，采用Illumina Hiseq平台进行细菌16S rRNA 基因V4—V5区域高通量测序，将下机数据经过处理和拼接后用于研究肠道菌群的差异。结果显示，A组的OTU个数显著高于其他组，OTU主成分与其他组有较大差异；alpha多样性分析显示A组菌群丰度和多样性均显著高于其他组；beta多样性显示C组和D组物种组成较为相似。通过肠道菌群相对丰度分析，各组在门水平上和属水平上的核心菌群构成差异较大。门水平上，厚壁菌门和变形菌门是4组天鹅共有的优势菌群，两门细菌相对丰度之和在每组均高于45%。属水平上，A组的核心菌属为氢噬胞菌属（462%）、假鱼腥藻属（407%）和普雷沃菌属（402%）。B组的核心菌属为拟杆菌属（3256%），链球菌属和肠球菌属细菌为C组和D组的核心菌属，两属细菌相对丰度之和分别为每组的5174%和2243%。值得注意的是，在C组和D组的优势菌属中，链球菌属、梭杆菌属、肠球菌属、弯曲菌属、梭菌属的一些细菌能感染人类并导致疾病。同时发现迁徙天鹅的能量相关代谢通路丰度低于人工喂养天鹅。本研究结果表明，在不同地点生活的天鹅肠道菌群存在差异，同时发现迁徙天鹅带有人兽共患细菌，证明了饮食营养和栖息地环境会影响天鹅肠道菌群组成，迁徙天鹅有潜在的公共卫生安全隐患。我们首次对天鹅肠道菌群进行了研究，为进一步研究天鹅肠道菌群多样性和天鹅在不同生活环境中的适应机制提供科学依据，并为加强公共卫生安全提供理论支持。

Keywords

• 天鹅
• 肠道菌群
• 多样性
• 物种组成
• 公共卫生安全