跳虫是一类原生无翅的内口式低等微小型六足总纲节肢动物,种类繁多且分布广泛。它们主要取食土壤中的枯枝落叶、腐殖质、细菌和真菌等,而对这些有机物的分解与利用需要肠道内复杂微生物的协助来完成。为了探究跳虫肠道菌群的多样性及其相关功能,本研究以裸(拟裸)长角跳属成员Sinella(Coecobrya)oligoseta、原等跳属成员Proisotoma minuta和鳞跳属成员Tomocerus missus为供试跳虫,采用16S r DNA扩增子测序法对这3种跳虫成虫的肠道菌群进行分析和比较,并应用Tax4Fun法对其肠道菌群基因进行功能预测。同时,使用传统分离培养法获得可培养跳虫肠道菌,从中筛选能降解可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠和果胶的细菌,初步评估其产酶能力,并进行菌种分子鉴定;从中筛选动物肠道常见致病菌气单胞菌,进行多位点序列分型分析、毒力基因及药敏性检测。研究结果发现这3种跳虫成虫中肠道菌群多样性最高的是T.missus,最低的是S.(C.)oligoseta。在门水平上,它们肠道中最主要的菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),放线菌门(Actinobacteria)也具有较高的丰度;在属水平上,S.(C.)oligoseta肠道中假单胞菌属Pseudomonas的相对丰度(16.21%)明显高于P.minuta和T.missus肠道中的相对丰度(分别为0.87%和1.37%);P.minuta肠道中弧菌属Vibrio的相对丰度(25.81%)明显高于S.(C.)oligoseta和T.missus肠道中的相对丰度(分别为3.35%和0.004%)。KEGG pathway注释预测出这3种跳虫肠道菌群中相对丰度最高的功能基因涉及碳水化合物与氨基酸代谢,且与人类疾病相关的功能基因中涉及传染性疾病和耐药性的基因相对丰度明显较高。从这3种跳虫肠道内分离得到的106株细菌中有47株可以降解多糖的细菌,其中包括37株产淀粉酶细菌,主要是微杆菌属Microbacterium和芽孢杆菌属Bacillus的一些种类;16株产纤维素酶细菌,主要是纤维菌属Cellulosimicrobium和芽孢杆菌属Bacillus的一些种类;以及3株芽孢杆菌属Bacillus和类芽孢杆菌属Paenibacillus的产果胶酶细菌。菌株Tm-L4同时具有产淀粉酶、纤维素酶和果胶酶活性,经16S r DNA序列比对,发现该菌株与解淀粉类芽孢杆菌Paenibacillus amylolyticus有99.79%的序列相似性。另外,从S.(C.)oligoseta和P.minuta肠道菌中分离得到3株豚鼠气单胞菌Aeromonas caviae,对豚鼠气单胞菌管家基因进行多位点序列分型,结果显示属于新的序列型ST653,对应的等位基因型为gyr B456、gro L438、glt A465、met G462、pps A503和rec A499。对豚鼠气单胞菌基因组中毒力基因PCR扩增后发现,脂肪酶基因lip、弹性蛋白酶基因ela、热敏感细胞肠毒素基因alt、溶血素基因hly A和鞭毛基因fla为阳性。抗生素药敏试验显示豚鼠气单胞菌对氨苄西林、氨苄西林-舒巴坦、四环素和萘啶酮酸均表现为耐药,而对阿奇霉素、氯霉素、阿米卡星等12种抗生素表现为敏感。从上述结果可知,S.(C.)oligoseta,P.minuta和T.missus这3种跳虫成虫肠道菌群在门水平上的核心菌群相同,而在属水平上的优势菌属存在较大的差异,其中跳虫的物种遗传背景及栖息地环境中微生物种类和数量可能是影响其肠道菌群多样性的重要因素;3种跳虫肠道内大多数细菌与能量代谢及营养作用相关,这有利于它们发挥土壤生态系统中分解者的作用,而且所筛选的产酶能力较高可降解淀粉、纤维素和果胶的菌株有望被进一步研制成益生菌、饲料添加剂或酶工程菌,在食品、养殖及酶产业中发挥价值;3种跳虫肠道中可能还存在具有致病性或抗生素耐药性的微生物,已分离得到的新型豚鼠气单胞菌的毒力基因与药敏性试验结果揭示了该菌的潜在致病性及其对抗生素的耐药或敏感性,为跳虫源豚鼠气单胞菌可能引发相关疾病的预防及抗生素使用提供了理论依据。