版纳鱼螈共生微生物群落结构的分析

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共生微生物对两栖动物的保护意义不言自喻,其中皮肤共生微生物更被誉为两栖动物免疫的第一道防线。目前,全球对于两栖动物皮肤共生微生物的研究日趋火热。然而,对于两栖动物共生微生物的研究主要集中在无尾目和有尾目,而对蚓螈目关注较少,造成学界缺乏蚓螈目物种共生微生物的相关信息。本课题聚焦于中国境内蚓螈目唯一物种—版纳鱼螈,探究其共生微生物的群落结构,以及影响皮肤共生微生物群落结构的因素、皮肤共生微生物与生境微生物、肠道微生物之间的关系,研究结果有助于了解版纳鱼螈共生微生物的群落结构,弥补学界对蚓螈目共生微生物研究的不足,并可能为当前威胁整个两栖动物生存的致病真菌蛙壶菌提供应对之策。本文通过对版纳鱼螈共生微生物和生境微生物的16S r RNA高通量测序,将所得的数据进行物种组成分析,Alpha和Beta多样性等相关分析。结果显示,版纳鱼螈皮肤共生微生物优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);地域分布对版纳鱼螈皮肤共生微生物有显著性影响。生境对版纳鱼螈皮肤共生微生物没有显著性影响。性别及发育程度对版纳鱼螈皮肤共生微生物没有显著性影响;雄性版纳鱼螈皮肤共生微生物优势菌群主要由变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)组成,雌性版纳鱼螈优势菌群则主要是变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria),群落组成结构整体相似,在科水平,Hyphomicrobiaceae菌科、支原体科(Mycoplasmataceae)在雄性版纳鱼螈皮肤中丰度更高。幼体中的优势菌群以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)为主,成体中以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)为主,整体差异不大,但肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等其他菌科在成体和幼体中的丰度有显著差异。版纳鱼螈栖息地土壤微生物优势菌群主要为浮霉菌门(Planctomycetes)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria);水体微生物的优势菌群由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,welch’s t检验显示版纳鱼螈皮肤共生微生物与生境微生物之间有显著差异,不同地区土壤中的伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、柄杆菌科(Caulobacteraceae)等和皮肤共生微生物有显著差异。肠道微生物优势菌群主要由厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)组成,且厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)占比均超过40%,除上述三种菌门外,其余菌门比例均小于1%,与皮肤共生微生物群落结构的组成有明显差异。综上所述,本工作对版纳鱼螈共生微生物(包括皮肤共生微生物和肠道微生物)群落结构组成进行了分析,明确了版纳鱼螈性别和发育程度对皮肤共生微生物没有显著影响。这些研究成果拓宽了人们对两栖类动物共生微生物的认知。
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