华南野猪(Sus scrofa chirodontus)的食性和肠道微生物多样性初步研究

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野猪(Sus scrofa)属脊椎动物亚门、哺乳纲(Mammalia)、偶蹄目(Artiodactyla)、猪科(Suidae)、猪属(Sus),为重要的资源兽类之一,野猪亚种众多,我国长江以南分布的主要为华南野猪亚种(S.s.chirodentus)。野猪是当前南方山地森林生态系统中数量激增的主要大型有蹄类,其危害问题逐年上涨且无良好防控策略,尽管属于常见兽类,但目前对数量庞大且分布广泛的华南野猪的报道较为少见。食性分析不仅可以直接了解动物的食物组成和取食偏好,还可以反映动物的营养策略、生境需求、资源利用状况等信息。野猪的食性与其肠道微生物的群落结构密切相关,肠道菌群在维持动物机体健康生长发育中扮演着关键的角色,不同的宿主在适应其生长环境的过程中都会形成与其自身协调发展的肠道微生物组,从而使其适应周围环境。因此本文采用16S r RNA高通量测序技术对贵州华南野猪的冬季食性和肠道菌群进行研究,针对不同地区、性别华南野猪的冬季食物选择偏好和肠道的群落结构、多样性及菌群功能进行分析,并与其食物种类相结合,分析不同摄食选择的华南野猪的肠道微生物的组成特征,为野猪基本生物学研究奠定科学基础。研究结果如下:(1)贵州华南野猪冬季食物分为植物性(78%)和动物性(21%)来源,摄食的种类有45目94科153属。葡萄科(Vitaceae)的白粉藤属(Cissus)、薯蓣科(Dioscoreaceae)的薯蓣属(Dioscorea)、壳斗科(Fagaceae)的栎属(Quercus)、猕猴桃科(Actinidiaceae)的猕猴桃属(Actinidia)和三白草科(Saururaceae)的蕺菜属(Houttuynia)是冬季主要的食物(>82%),其它植物食用较少。摄食的动物种类以无脊椎动物为主,还有少量的脊椎动物(啮齿动物、偶蹄类、鸟类、两栖动物和鱼类)以及少量的藻类和真菌等物种。(2)不同性别野猪冬季采食的食物种类无显著差异,但雌性野猪的食物多样性略高于雄性,在具体的食物种类上也表现出不同的偏好,白粉藤属(35.79%♂,35.48%♀)、猕猴桃属(9.15%♂,8.64%♀)和栎属(10.67%♂,7.71%♀)的两性摄入量相似,雌性冬季比雄性更偏好于对根状植物(薯蓣属(30.77%♂,20.34%♀)和葛属(Pueraria,0.18%♂,6.05%♀)的取食,而且雌性野猪胃内动物食物来源的相对丰度也明显高于雄性。(3)贵州不同片区野猪的冬季食性总体相似但在种类组成上略有差异,南部地区野猪的动物性食物的丰富度和多样性均高于北部,植物性食物的丰富度亦如此。北部野猪取食的植物除了白粉藤属比例偏高外,栎属、猕猴桃属和薯蓣属等植物种类的取食比例比较均匀,动物则是以毛冠鹿属(Elaphodus)和钜蚓科(Megascolecidae)为主,而南部野猪的食物中薯蓣属和白粉藤属植物以及光带马陆科(Xystodesmidae)的动物占据绝对的优势。(4)基于高通量测序技术从53个野猪肠道内容物样本共获得有效序列2903264条,聚类得到1664个OTU,共鉴定出23个门160个科394属,在门水平上,野猪胃、回肠、盲肠、结肠和直肠样品的优势菌群以厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、梭杆菌门(Fusobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)7个门为主。在属水平上,优势菌属有大肠-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、乳酸杆菌属(lactobacillus)、克里斯滕森菌科R-7属(Christensenellaceae_R-7_group)、瘤胃球菌UCG-005属(Ruminococcaceae_UCG-005)等15个菌属。多样性分析表明盲肠、结肠和直肠内的细菌群落结构更为复杂,菌群丰富度与多样性均高于胃和回肠。不同肠段有各自占优势的菌群,不同肠段关键菌群的差异共同构成了野猪体内细菌菌群的多样性。PICRUSt功能预测结果表明野猪不同肠道表现出独特的功能和空间特征。(5)不同性别野猪肠道菌群的多样性总体上无显著差异,但不同肠段中表现出一定的雌雄差异。雌性回肠的菌群丰富度和多样性都略高于雄性,结肠与回肠相反,雄性高于雌性。雌性盲肠中的菌群丰富度略高于雄性,而多样性却略低于雄性。LEfSe分析显示不同性别的野猪肠段有各自占优势的细菌,不同性别野猪组间各自关键菌群的丰度和类型的差异共同构成野猪肠道菌群的多元化。(6)不同地区的野猪肠道菌群既有各自的优势菌属也具有地区差异,南部和北部的野猪不同肠段均具有各自的优势菌群,菌群组成结构随着生存环境不同而逐渐富集不同比例的丰度来适应现有生境。
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