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动物对食物的适应是动物适应性进化的关键一步。已有研究表明,动物肠道微生物组和宿主基因组协同进化有利于动物对不同食物类型的适应。穿山甲和食蚁兽是哺乳动物蚁食性最专一的两个物种,且属于不同的目。目前已有关于16S rRNA为基础的蚁食性哺乳动物肠道微生物组分和群落结构研究,以及马来穿山甲全基因组和转录组水平功能基因的研究,但是对蚁食性哺乳动物肠道微生物组功能基因层面的认识和理解仍然缺乏。因此,对蚁食性哺乳动物肠道宏基因组进行研究,从宿主的“第二基因组”更全面了解食性适应性分子机制。本研究采用Illumina MiSeq2000测序,已获得3个穿山甲、6个大食蚁兽和2个小食蚁兽的宏基组数据,总数据量约64.9GB。按个体拼装后,scaffold N50平均为2946bp,并预测到1043896个ORF,并进行肠道微生物物种和功能基因的注释。经过PCA聚类分析,11个样品的肠道微生物菌群和功能基因,都按照宿主的物种聚类。且与穿山甲相比大小食蚁兽距离更近,表明大小食蚁兽肠道群落结构更相似。基于已经发表的39个不同食性哺乳动物肠道微生物宏基因组数据。经过PCA聚类分析发现,39个样品肠道微生物菌群和功能基因都按照食性聚类,进一步证实了食性是影响肠道群落结构的主要因素。结合已经发表的数据和本研究获取的肠道微生物宏基因组数据发现,蚁食性的穿山甲、犰狳和短吻针鼹主要包括拟杆菌属(Bacteroides)、乳杆菌属(Lactobacillus),大食蚁兽、小食蚁兽肠道菌群主要菌属包括普氏菌属(Prevotella)和拟杆菌属(Bacteroides)。值得注意的是,与其他食性相比,ko00561/ko00564(脂质代谢通路)、COG0406(磷酸甘油酸盐变位酶)、GH23/GH73(几丁质代谢酶家族)、EC 2.6.1.16(磷酸己糖氨基转移酶)、EC 6.3.5.6/EC 6.3.5.7(酰胺氨基转移酶)在蚁食性肠道宏基因组中相对丰富,可能帮助宿主消化壳质素、蛋白质和脂质,促进宿主营养物质代谢。本研究首次对大食蚁兽、小食蚁兽和马来穿山甲肠道宏基因组进行研究,不仅了解其肠道微生物群落结构,而且更重要的是发现可能与壳质素降解相关的功能基因,揭示蚁食性动物食物适应的肠道微生物组机制,为未来动物适应性进化研究提供了全新的思路和方法论。