稻蛙共作模式下黑斑侧褶蛙肠道菌群结构及其动态变化

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黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)具有较高的营养价值和经济价值,日益受到养殖户的青睐。鉴于集约化养殖的弊端,近年来人们开始采用生态方式养殖黑斑侧褶蛙,如稻蛙共作模式。由于肠道菌群对动物的营养健康和生长发育具有重要的作用,解析稻蛙共作模式下黑斑侧褶蛙在生活史不同阶段肠道菌群的结构,有助于阐明该模式下黑斑侧褶蛙的生长优、劣势机制。因此本研究开展稻蛙共作实验,检验养殖全程黑斑侧褶蛙的生长发育情况,并基于16S r RNA基因扩增子测序技术,解析黑斑侧褶蛙不同生活史阶段(包括变态发育阶段、亚成体-成体阶段、冬眠阶段)的肠道菌群结构及演替情况,并检验黑斑侧褶蛙肠道菌群在亚成体-成体阶段的性别差异。主要研究结果如下:(1)从后肢期到幼蛙期,黑斑侧褶蛙的体重不断减少,幼蛙期体重比后肢期降低23.5%。前肢期和后肢期的头体长相近,但幼蛙期头体长比前肢期增加8.8%。变态发育完成后,雄性和雌性黑斑侧褶蛙均快速生长,而成熟后,雄性和雌性黑斑侧褶蛙的生长均趋于稳定。在亚成体阶段,雄性黑斑侧褶蛙的生长速率大于雌性,而在成体阶段,雌性黑斑侧褶蛙的生长速率大于雄性。(2)前肢期和幼蛙期个体肠道菌群的α多样性水平(Sobs、Chao1、Shannon和Simpson指数)显著低于后肢期、亚成体和成体阶段。不同发育阶段黑斑侧褶蛙肠道菌群的β多样性存在显著差异。后肢期、前肢期和幼蛙期个体以变形菌门和假单胞菌科为主。从后肢期到幼蛙期,变形菌门和假单胞菌科的相对丰度先升高,后降低,在前肢期最高。从亚成体阶段到成体阶段,变形菌门的相对丰度不断降低,而厚壁菌门的相对丰度增加,成体阶段以厚壁菌门为主。不同性别黑斑侧褶蛙肠道中存在相对丰度差异显著的细菌类群。(3)与未冬眠相比,冬眠黑斑侧褶蛙肠道菌群的Shannnon和Simpson指数显著降低。冬眠前后黑斑侧褶蛙肠道菌群的β多样性存在显著差异。未冬眠黑斑侧褶蛙以厚壁菌门为主。与未冬眠相比,冬眠前期和冬眠中期厚壁菌门的相对丰度降低,变形菌门和假单胞菌科的相对丰度增加。冬眠中期以变形菌门和假单胞菌科为主。综上所述,稻蛙共作模式下黑斑侧褶蛙的肠道菌群处于动态变化之中,这些变化可能有助于宿主适应生活史的复杂变化。
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