【摘 要】
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微生物广泛的存在于自然界中,在动物体内扮演着重要的角色,微生物群落与正常生理功能存在着密切的联系,微生物群落紊乱会导致疾病的发生,甲壳动物作为无脊椎动物类群之一,具有丰富的生物多样性。胚胎发育时期为甲壳动物重要的发育时期,然而,关于甲壳动物胚胎发育时期的微生物研究并不充分。本研究以罗氏沼虾为研究对象,通过使用16SrDNA高通量测序的技术手段,探究了罗氏沼虾胚胎在受精卵（OM1）、卵裂期（OM2）
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微生物广泛的存在于自然界中,在动物体内扮演着重要的角色,微生物群落与正常生理功能存在着密切的联系,微生物群落紊乱会导致疾病的发生,甲壳动物作为无脊椎动物类群之一,具有丰富的生物多样性。胚胎发育时期为甲壳动物重要的发育时期,然而,关于甲壳动物胚胎发育时期的微生物研究并不充分。本研究以罗氏沼虾为研究对象,通过使用16SrDNA高通量测序的技术手段,探究了罗氏沼虾胚胎在受精卵（OM1）、卵裂期（OM2）、囊胚期（OM3）、原肠期（OM4）、前无节幼体期（OM5）、无节幼体期（OM6）、前溞状幼体期（OM7）和溞状幼体期（OM8）这八个时期的微生物变化,并将亲虾不同组织以及周围环境纳入微生物来源的参考,分析了胚胎不同时期微生物的来源,同时通过转录组测序,探究了受精卵发育至囊胚期时基因表达的变化。具体包含以下三个方面:1.罗氏沼虾胚胎发育不同时期微生物多样性及其变化研究。本实验对胚胎发育八个时期的样本以及水环境样本进行16SrDNA测序。结果表明:罗氏沼虾胚胎发育不同时期的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）。在属分类学水平上,胚胎发育不同时期菌属组成不同,囊胚期可能为菌属组成发生转变的关键时期。水环境中微生物的组成与胚胎内微生物的组成相关性不大。这些发现为进一步研究甲壳动物早期肠道菌群的形成提供了有价值的信息。2.罗氏沼虾胚胎发育关键时期微生物变化与相关基因表达研究。本实验采用转录组高通量测序的方法,将受精卵期与囊胚期进行比较转录组学分析,并结合实验二的分析结果,将囊胚期发生显著变化的差异菌群与差异表达基因做关联分析。结果表明:在罗氏沼虾胚胎受精卵发育至囊胚期的过程中,共筛选到6771个差异表达的基因,表明胚胎早期发育过程中转录组发生了很大的变化。将差异基因做富集分析,发现差异基因主要富集核糖体发生、剪接体、RNA转运、小泡运输等生命过程。联合差异菌群分析表明,差异菌群可能与机体的小泡运输、生物合成及代谢过程相关,Burkholderia和Ralstonia的丰度变化可能与DDX6、Cyclin B和ATP synthase subunit 6的表达有关。本研究通过一系列的筛选分析获得了大量的基础数据,可以作为研究罗氏沼虾早期胚胎发育基因调控和差异表达基因的数据基础。3.罗氏沼虾亲虾微生物组成与胚胎微生物关系研究。本实验对胚胎发育不同时期亲虾的肠道、性腺、肝胰腺以及亲虾所食饲料、水环境样本进行16SrDNA高通量测序。结果表明:胚胎不同时期下罗氏沼虾亲虾肠道中的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,性腺中的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,肝胰腺中的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）。通过SourceTracker分析胚胎不同时期的微生物来源,结果表明,胚胎受精卵内的微生物主要来自亲虾肝胰腺（78.05%）、亲虾性腺（3.1%）、亲虾肠道（2.41%）、亲虾饲料（2.83%）及水环境（2.06%）。胚胎囊胚期内的微生物主要来自亲虾肝胰腺（23.39%）、亲虾肠道（2.73%）、亲虾性腺（1.72%）、亲虾饲料（1.57%）和水环境（1.06%）。胚胎无节幼体期内的微生物主要来自亲虾肝胰腺（13.03%）、亲虾性腺（14.41%）、亲虾肠道（1.13%）、亲虾饲料（1.98%）和水环境（0.85%）。胚胎溞状幼体期内的微生物主要来自亲虾肝胰腺（3.56%）、亲虾肠道（1.66%）、亲虾性腺（1.17%）、亲虾饲料（0.39%）和水环境（1.08%）。综上,罗氏沼虾胚胎发育早期微生物主要来自母体的垂直传递,环境微生物的水平传递占比较小。
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