在人类和动物肠道环境中栖息着大量的微生物,这些微生物和宿主存在着密切的共生关系。肠道微生物对宿主起着包括分解食物,新陈代谢,提供营养,刺激免疫系统发育和抵抗外来有害细菌等重要作用。失调的肠道微生物使宿主对外界致病菌更加敏感,从而导致肠道炎症反应和代谢紊乱等疾病。近年来,随着高通量测序技术在肠道微生物研究中的普遍应用,人类及许多哺乳动物的肠道微生物组成结构不断被人们熟知。但是,有关于两栖类动物肠道微生物群落组成的了解知之甚少。此次研究,选择两栖类蛙幼体作为研究对象,通过高通量测序的方法探究两栖动物肠道微生物的组成。首先,对比了中国林蛙(Rana chensinensis)与黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromculatus)和牛蛙(Ranacatesbeiana)肠道微生物组成和多样性的差异。其次,还研究了中国林蛙在变态过程中(G26,G32,G38,G42和G46)形态学及肠道微生物组成的改变。此外,将中国林蛙暴露在不同浓度镉离子溶液中(0,112和448 μ g Cd L-1),测定不同浓度的镉离子溶液对中国林蛙蝌蚪肠道微生物多样性及组成的影响。主要研究结果如下:1、中国林蛙、黑斑侧褶蛙和牛蛙三个不同物种蝌蚪肠道微生物多样性有显著差异。牛蛙肠道微生物多样性指数最大,其次是中国林蛙,黑斑侧褶蛙肠道微生物多样性指数最小。2、维恩图显示,中国林蛙,黑斑侧褶蛙和牛蛙三个物种蝌蚪共有的49个OTU(Operational taxonomic units,OTUs)属于三个门,分别是变形菌门(53.64%),拟杆菌门(23.35%)和梭菌门(13.20%)。变形菌门在三个物种蝌蚪共有的49个OTU中占有最大的比例。因此,变形菌门是三个物种蝌蚪肠道微生物群落中的核心菌门。3、中国林蛙、黑斑侧褶蛙和牛蛙蝌蚪肠道微生物群落组成在门和属的水平上有明显的不同。门的水平上,疣微菌门在中国林蛙蝌蚪肠道中没有被检测到。属的水平上,鲸杆菌属,邻单胞菌属没有出现在中国林蛙蝌蚪肠道中,但在牛蛙肠道微生物群落中占有很大比例。此外,与其他两个蝌蚪物种相比,气单胞菌属在黑斑侧褶蛙肠道微生物群落中占比极其丰富。4、中国林蛙在变态过程中,形态学发生改变,身体全长,体重,肠道长度和肠道重量分别减少了 78%,51.9%,89%和83.2%。5、通过对比五个发育时期差异OUT分布和肠道微生物α-多样性表明,中国林蛙蝌蚪肠道微生物多样性指数从G26期到G38期逐渐增加,G38期多样性指数最大,随后降低直到G46期。6、通过比较中国林蛙在变态过程中的五个不同发育时期肠道微生物组成结构,我们发现,G26期和G32期蝌蚪肠道微生物中变形菌门和拟杆菌门占主导,G38、G42和G46期蝌蚪肠道微生物中变形菌门、拟杆菌门、梭菌门、厚壁菌门占主导。对比中国林蛙幼体水生(G26,G32)和陆生阶段(G42,G46)的肠道微生物,我们发现从水生到陆生的肠道微生物组成发生很大改变。包括,拟杆菌属的减少和鲸杆菌属、柠檬酸杆菌属、希瓦氏菌属、梭菌属的增加。7、肠道微生物α-多样性指数显示,中国林蛙蝌蚪肠道微生物多样性指数在对照组中(Oμ gCdL-1)高于112μ gCdL-1暴露组,并且显著高于448μ gCdL-1暴露组。这个结果表明,肠道微生物群落多样性指数随着镉浓度的增加逐渐降低。肠道微生物β-多样性指数显示,镉暴露导致中国林蛙蝌蚪肠道微生物组成结构发生改变。在门的水平上,梭菌门和螺旋菌门在448μ gCdL-1暴露组中没有被检测到。厚壁菌门在448μ gCdL-1暴露组中迅速降低。在属的水平上,琥珀酸螺旋菌属,脱硫弧菌属和梭菌属在448μ gCdL-1暴露组中消失。综上所述,三种蛙类蝌蚪(中国林蛙、黑斑侧褶蛙、牛蛙)肠道微生物的组成和多样性有明显的差异。并且中国林蛙蝌蚪在变态发育过程中肠道微生物的组成和多样性也出现了显著性的改变。除此之外,镉暴露导致了中国林蛙蝌蚪肠道微生物组成紊乱,这种紊乱可能会影响蝌蚪的整体健康水平。此次研究,从肠道微生物的角度出发,为未来研究两栖动物的进化和评估环境化学污染物对两栖动物的影响提供了有价值的实验参考。