肉鸡肺部菌群定植规律及其对氨气刺激的响应研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:johnnyxp
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肺部菌群定植于动物发育之初,并随动物生长呈现规律性变化,现有研究大多关注哺乳动物的肺部菌群变化,并将其与疾病进行联系。对于肉鸡而言,大部分病毒通过呼吸道进入体内,部分疫苗也通过滴鼻进行接种,所以肺部菌群稳态对肉鸡健康而言尤为重要,但关于肉鸡肺部菌群日龄依赖性变化相关的研究较少。同时,肉鸡养殖环境复杂,禽舍内存在大量的外界应激源,氨气就是其中不可忽视的一种。国际标准已建议禽舍内氨气浓度要低于25 ppm,但关于该临界浓度的氨气对肉鸡肺部菌群和肺部组织的影响鲜有研究报道。本研究以肉鸡肺部菌群为研究对象,利用16S r RNA测序、real-time PCR、H&E等技术,阐明了不同日龄AA白羽肉鸡的肺部菌群定植规律,并通过构建氨气刺激模型,分别探究了临界浓度氨气刺激对肉鸡肺部组织以及肺部菌群的影响。本研究结果包括以下两部分试验一肉鸡肺部菌群的日龄依赖性变化本试验选用1日龄未接种疫苗的AA白羽肉鸡100只,随机分为5组(3D、7D、14D、21D、35D),所有肉鸡均正常饲养。其后分别在3日龄(3D)、7日龄(7D)、14日龄(14D)、21日龄(21D)和35日龄(35D)时用脱颈法对肉鸡进行安乐死并采集肺部灌洗液,肉鸡肺部灌洗液用于16S r RNA测序。通过分析发现:(1)肉鸡肺部菌群α多样性随日龄增长依次升高,到21日龄时趋于成熟,35日龄的α多样性显著高于3日龄(P=0.0020)和7日龄(P=0.0040)。(2)通过主成分分析发现,不同日龄肉鸡肺部菌群组成存在差异。但7日龄的肉鸡肺部菌群和14日龄相似,21日龄的肉鸡肺部菌群和35日龄比较相似,21日龄之后菌群结构逐渐趋于稳定。从属水平进行分析,发现乳酸杆菌的相对丰度在3日龄较低,其后各日龄组均保持较高丰度,而大肠杆菌志贺氏菌的相对丰度则在3日龄时较高,其后各日龄阶段均保持较低水平。(3)菌群类型分析显示肉鸡肺部菌群中革兰氏阴性菌相对丰度在3日龄较高,7和14日龄相对丰度较低,21和35日龄相对丰度较高,革兰氏阳性菌趋势刚好相反。同时也发现好氧菌丰度随日龄增长逐渐升高,厌氧菌相对丰度变化趋势相反。潜在致病菌和耐应激菌的相对丰度在3日龄时均较高,在其余四组中均保持较低水平。(4)相关性网络图展示了各个日龄段的菌群互作状态,发现5个日龄段的优势菌群存在差异。(5)菌群功能预测显示肉鸡肺部菌群功能随着日龄的增长而变化。在21日龄时,肉鸡肺部微生物功能中运输和分解代谢、细胞加工和信号处理、聚糖生物合成与代谢相关通路显著富集。在35日龄时,肉鸡肺部微生物功能中运输和分解代谢、生物降解与代谢、萜类和多酮类化合物代谢、脂质代谢相关通路显著富集。试验二临界浓度氨气刺激导致肉鸡肺部组织损伤而肺部菌群未被破坏本试验选用1日龄健康AA白羽肉鸡40只,饲养到14日龄时选择体重相近的肉鸡16只分为两组,饲养到21日龄时进行试验。试验采用25±2 ppm的氨气进行刺激,刺激7天后,采集肺部组织及肺部灌洗液。通过检测分析发现:(1)和对照组相比,氨气组的肺部组织存在炎性细胞浸润及局部出血症状。(2)和对照组相比,氨气组的肺部组织中炎性因子IL-10和IL-1β表达水平显著升高。表明临界浓度氨气短期刺激导致肉鸡肺部发生炎症。(3)临界浓度氨气刺激后,肉鸡肺部菌群的α多样性和β多样性均没有发生显著性变化。(4)从门和属水平进行统计分析,临界浓度氨气刺激后,肉鸡肺部微生物组成没有发生显著变化。这些结果暗示临界浓度氨气短期刺激不足以破坏肺部微生物稳态。综上,本研究通过16S r RNA测序技术对5个日龄段肉鸡肺部灌洗液进行分析,发现肉鸡肺部菌群稳定性和组成随肉鸡发育发生了规律性变化,并在21日龄之后肺部菌群结构逐渐稳定。在菌群稳定后,用临界浓度的氨气模拟恶劣养殖环境对肉鸡进行刺激,肉鸡肺部虽有明显的炎症发生,但没有打破肺部菌群的稳定性。结论:本研究从菌群组成、菌群分类和功能分析等方面揭示了肉鸡肺部菌群的定植规律及菌群抗逆性,对规模化养殖过程中肉鸡疾病的防控提供了理论基础和实践指导。
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