動物的腸道是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),其中棲息著豐富、多樣的微生物。越來越多的研究表明,腸道微生物(gut microbiota)在動物的營養(yǎng)消化吸收、能量代謝平衡、免疫防御功能以及行為等諸多方面有著重要的影響,是動物適應(yīng)性演化的重要特征,與棲息環(huán)境、食物資源等密切相關(guān)。然而,伴隨人類活動產(chǎn)生的全球以及局域性變化,不僅可以直接、間接影響動物的棲息環(huán)境、食物資源、生理生態(tài)以及行為等,還可以通過改變腸道微生物群落而影響動物行為、健康等方面。因此,探究不同環(huán)境條件下,動物尤其是野生動物的腸道微生物群落組成與多樣性,不僅有助于理解物種對變化環(huán)境的響應(yīng),還可以為圈養(yǎng)動物、野生動物尤其是珍稀瀕危動物保護與管理提供依據(jù)。獼猴(Macaca mulatta)是世界上自然分布最廣泛的非人靈長類物種,在生理、生化、行為等方面與人類有著諸多相似之處,不僅是重要的實驗動物,亦是諸如動物園、野生動物園以及生態(tài)旅游區(qū)內(nèi)重要的觀賞動物。為探究不同環(huán)境條件對獼猴腸道微生物多樣性的影響,于2017年1月,采用非損傷性取樣的方法,基于二代高通量測序技術(shù),借助生物信息分析技術(shù)與平臺,以分析圈養(yǎng)(captive)和自由生活(free-ranging)獼猴的腸道微生物群落組成與多樣性,旨在深化認識不同環(huán)境對獼猴腸道微生物的影響,以便為動物園、野生動物園、生態(tài)旅游區(qū)等處的獼猴管護等提供科學(xué)依據(jù)。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1)圈養(yǎng)獼猴腸道微生物多樣性研究以圈養(yǎng)于鄭州市動物園“猴山”的獼猴為研究對象,于2017年1月10日,分別采集上、下午新鮮糞樣各20份,利用商業(yè)DNA提取試劑盒提取與質(zhì)控,隨機選取質(zhì)控合格的上、下午樣品各10份,然后,借助二代測序平臺進行高通量測序,經(jīng)生物信息學(xué)分析,探究圈養(yǎng)獼猴腸道微生物群落組成與多樣性。結(jié)果顯示:1)物種組成分析:上、下午組共有741個OTU、160屬、57科13門,其中上午組獨有28個OTU、2個特有屬,而下午組僅有6個特有OTU;2)α多樣性分析:上午組OTU水平上的豐富度Sobs指數(shù)、多樣性Shannon指數(shù)與均勻度Shannon even指數(shù)均顯著高于下午組,而在其他水平的各指標中,僅豐富度Sobs指數(shù)在上午組的綱和科水平上顯著高于下午組;3)樣本分組分析:在OTU、屬、科和門水平上ANOSIM分析顯示上午組和下午組無顯著差異;4)核心菌群分析:門水平上厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)的比例約為86%,科水平上胃瘤菌科(Ruminococcaceae)和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)占主導(dǎo),屬水平上因普氏菌屬(Prevotella)占優(yōu)勢而被歸為“普氏菌腸型”;5)組間物種差異分析:OTU水平上,上午組的OTU299、OTU691、OTU705等的百分比顯著低于下午組,而OTU177則相反;屬、科水平上,下午組的乳桿菌屬(Lactobacillus)、乳桿菌科(Lactobacillaceae)的百分比均顯著高于上午組;門水平上,群落中柔膜菌門(Tenericutes)百分比上午組顯著高于下午組。2)自由生活太行山獼猴腸道微生物多樣性研究以活動于河南省濟源市五龍口地區(qū)的太行山獼猴WLK-1群為研究對象,于2017年1月11日至15日,分別采集成年雌性、成年雄性個體的新鮮糞便樣,隨機選取經(jīng)DNA提取、質(zhì)控合格的樣品各10份,然后,借助二代測序平臺進行高通量測序,經(jīng)生物信息學(xué)分析,探究自由生活太行山獼猴腸道微生物群落組成與多樣性。結(jié)果顯示:1)物種組成分析:成年雌性組和成年雄性組共有845個OTU,分別隸屬于185屬、62科、14門,其中前者特有11個OTU、1個屬、1個科和1個門(Fusobacteria),而后者特有37個OTU、1個屬;2)α多樣性分析:成年雌性組OTU、屬、科和門水平上的豐富度Sobs指數(shù)、多樣性Shannon指數(shù)與均勻度Shannon even指數(shù)與成年雄性組均無顯著差異;3)樣本分組分析:在OTU、屬、科和門水平上ANOSIM分析顯示成年雌性組和成年雄性組無顯著差異;4)核心菌群分析:門水平上厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)占據(jù)約84%,科水平占優(yōu)勢的為胃瘤菌科(Ruminococcaceae)和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)共占約43%,屬水平上因普氏菌屬(Prevotella)占優(yōu)勢而被歸為“普氏菌腸型”;5)組間物種差異分析:科水平上,成年雌性組擬桿菌目S24-7組(Bacteroidales_S24-7_group)的百分比顯著高于成年雄性組;門水平上,成年雄性組藍細菌門(Cyanobacteria)百分比顯著高于成年雌性組。3)圈養(yǎng)與自由生活獼猴腸道微生物多樣性比較基于圈養(yǎng)、自由生活獼猴腸道微生物群落分析發(fā)現(xiàn),雖然圈養(yǎng)上午組和下午組組間、自由生活雌性組和雄性組組間存在一些物種組成上的一定差異,但兩種條件下各自組間差異性均不顯著,因此,本研究將圈養(yǎng)條件和自由生活條件分別劃為“圈養(yǎng)組”和“自由組”。對圈養(yǎng)組和自由組獼猴腸道微生物群落組成與多樣性比較分析發(fā)現(xiàn):1)物種組成分析:圈養(yǎng)組和自由組共有個1064個OTU,分別隸屬于191屬、66科、14門,其中前者特有60個OTU、3個屬和2個科,而后者特有95個OTU、7個屬和1個科;2)α多樣性分析:圈養(yǎng)組除在屬水平上豐富度Sobs指數(shù)顯著低于自由組外,其余OTU、屬和門水平的豐富度Sobs指數(shù)、多樣性Shannon指數(shù)與均勻度Shannon even指數(shù)等均無顯著性差異;3)樣本分組分析:除門水平上ANOSIM分析顯示分組無顯著性差異外,在OTU、屬和科水平上ANOSIM分析顯示圈養(yǎng)組與自由組均存在顯著差異;4)核心菌群分析:門水平上厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)約占總腸道微生物的85%,科水平占優(yōu)勢的為胃瘤菌科(Ruminococcaceae)和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)共占約44%,而屬水平上因普氏菌屬(Prevotella)占優(yōu)勢而被歸為“普氏菌腸型”;5)組間物種差異分析:OTU水平上,圈養(yǎng)組的OTU669、OTU957、OTU1034、OTU668、OTU1003和OTU361等的百分比顯著高于自由組,而OTU2877、OTU958、OTU806、OTU181、OTU92和OTU809則相反;屬水平上,除圈養(yǎng)組的部分未清楚劃分類群的百分比顯著高于自由組之外,自由組的琥珀酸弧菌屬(Succunivibrio)和巨型球菌屬(Megasphaera)等的百分比均顯著高于圈養(yǎng)組;科水平上,自由組的毛螺菌科(Lachnospiraceae)、韋榮球菌科(Veillonellaceae)和琥珀酸弧菌科(Succinivibrionaceae)等顯著高于圈養(yǎng)組,而消化鏈球菌科(Peptostreptococcaceae)則相反;門水平上,群落中擬桿菌門(Bacteroidetes)、柔膜菌門(Tenericutes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)和硝化螺旋菌門(Lentisphaerae)百分比圈養(yǎng)組顯著高于自由組。綜上研究結(jié)果顯示,兩種環(huán)境條件下,獼猴腸道微生物菌落具有較高的一致性,即存在較強的保守性,然而亦存在一定程度的可塑性,即環(huán)境條件差異會導(dǎo)致獼猴腸道微生物組成在保持較強穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上發(fā)生一定的差異。本研究初步分析了環(huán)境條件差異對獼猴腸道微生物群落組成和多樣性的影響,然而這些影響是否會對獼猴種群,尤其是對野生種群帶來積極、負面影響等問題有待深入研究。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S865;Q93
【部分圖文】：
圈養(yǎng)獼猴20個樣本的糞便總DNA瓊脂糖凝膠電泳圖
質(zhì)量控制后序列長度分布
不同分類水平物種共現(xiàn)性關(guān)系圖(A)門水平，(B)科水平，(C)屬水平；am：上午組，pm：下午組Figure2.3Circosgraphsatdifferenttaxonomiclevels(A)Phylum,(B)Family,(C)Genus;am:morninggroup,pm:afternoongroup
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 謝園園;朱立猛;李文軍;翟詩翔;秦松;腸道微生物對肺部疾病的影響[J];生物學(xué)雜志;年期
2 熊智;陳實;;腸道微生物組與宿主的表觀遺傳修飾[J];微生物學(xué)報;年期
3 郝志華;朱佳林;黃志君;;家蠶腸道微生物的研究進展[J];廣東蠶業(yè);2016年05期
4 張亞楠;魏單平;韓瑞麗;張彥庭;劉小軍;康相濤;王彥彬;;高產(chǎn)期不同產(chǎn)蛋水平蛋雞腸道微生物群落特征[J];中國獸醫(yī)學(xué)報;2017年06期
5 王麗娜;;腸道微生物,與人類休戚與共[J];科技導(dǎo)報;2017年19期
6 余敬偉;;腸道細菌,掌控健康的“幕后老板”[J];大自然;2016年03期
7 hope;;體重反彈,是腸道細菌惹得禍?[J];健康之家;2016年12期
8 司海東;栗慧麗;;腸道微生物與寄主的共生關(guān)系研究進展[J];健康之路;2017年05期
9 ;中國科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn)可樂竟然改變腸道微生物[J];人人健康;2017年17期
10 潘婧;;腸道微生物又發(fā)威:令人刮目相看的糞便[J];科學(xué)大眾(中學(xué)生);2017年09期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 王保紅;腸道微生物多樣性及其與人體代謝相關(guān)性的研究[D];浙江大學(xué);2007年
2 朱允華;黃翅大白蟻（Macrotermes barneyi）腸道微生物多樣性分析及β-葡萄糖苷酶基因的克隆與鑒定[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年
3 邢孟欣;養(yǎng)殖大菱鲆腸道微生物多樣性及功能分析[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2013年
4 孫丙華;社群環(huán)境下的短尾猴腸道微生物群落結(jié)構(gòu)及適應(yīng)進化[D];安徽大學(xué);2016年
5 王昀;“雙心”疾病中醫(yī)藥防治的系統(tǒng)評價及柴胡加龍牡顆粒的臨床干預(yù)[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2017年
6 劉寒;基于基因組學(xué)的團頭魴植食性機制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年
7 李曌;系統(tǒng)性紅斑狼瘡的預(yù)后及腸道微生物研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2017年
8 劉蓓一;揚州鵝腸道微生物多樣性及其受飼糧纖維水平的調(diào)控研究[D];揚州大學(xué);2012年
9 劉淮德;應(yīng)用微生物分子生態(tài)學(xué)方法研究對蝦腸道細菌組成及其變化規(guī)律[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2010年
10 相振田;飼糧不同來源淀粉對斷奶仔豬腸道功能和健康的影響及機理研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 吳昊楠;兩種食蟲蝙蝠腸道微生物多樣性及不同取樣部位的對比分析[D];華東師范大學(xué);2018年
2 郭偉杰;圈養(yǎng)和自由生活獼猴腸道微生物多樣性研究[D];鄭州大學(xué);2018年
3 彭海玲;佤族與漢族人群腸道微生物菌落結(jié)構(gòu)和組分的分化[D];昆明理工大學(xué);2016年
4 杜貝貝;高溫對家蠶腸道微生物組成及功能的影響[D];蘇州大學(xué);2017年
5 蘇莉;腸道微生物組在腸出血性大腸桿菌感染中的作用[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2017年
6 張菊嫦;闌尾對腸道微生物影響的研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2017年
7 胡亞強;紅樹林區(qū)團水虱腸道微生物多樣性及可培養(yǎng)微生物抑菌活性研究[D];海南大學(xué);2016年
8 杜向禹;基于無菌小鼠研究腸道微生物對抑郁行為的作用[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年
9 梁穗莎;基于二代測序技術(shù)的大腸癌發(fā)展過程中腸道微生物變化研究[D];華南理工大學(xué);2016年
10 尹金寶;四環(huán)素脅迫下小鼠腸道微生物群落變化及代謝毒理效應(yīng)研究[D];南京大學(xué);2014年
本文編號：
2877423
