文蛤体内细菌的分离鉴定和群落结构分析

来源 :中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuang321
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文蛤(Meretrix petechialis)是我国沿海地区一种重要的经济贝类。文蛤体内存在着丰富的共生菌群,这些内生细菌群落的组成和变化对宿主抵御病原体入侵的能力以及机体的抗逆性都具有影响。本研究通过纯培养方式对文蛤鳃组织内共生细菌进行了分离、筛选与鉴定,在此基础上对内共生细菌的种类和数量进行了统计和分析。通过16S r RNA扩增子测序方法,对处于不同健康状态的文蛤鳃及肝胰腺组织的细菌群落结构组成进行了分析,发现文蛤的细菌种群丰度在不同的健康状态下及不同的组织中均有变化,同时发现了不同健康状态下文蛤肝胰腺组织中具有显著性差异的细菌类群。此外,利用前期筛选到的潜在致病菌弓形杆菌MP43对文蛤进行了攻毒实验,评估了对文蛤可能的致病能力及其对免疫的影响。主要结果如下:1、通过采用纯培养方式,对文蛤鳃组织内共生细菌进行了多批次的分离与筛选。对得到的纯培养细菌进行了16S r RNA基因序列测序及比对分析,共得到了变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)等6个纲、13个目、23个科、47个属的215株细菌。分离细菌较多的属级类群有交替单胞菌属(Alternomonas)、Nautella属、葡萄球菌属(Staphylococcus)和假单胞菌属(Pseudomonas),分别分离到20株、18株、15株以及13株细菌。该研究统计了纯培养方式鉴定得到的文蛤鳃组织中内共生微生物的种类及数量,为后续对文蛤内共生菌群的深入探究提供了参考。2、采用16S rRNA扩增子测序,对处于不同健康状态的文蛤鳃及肝胰腺组织的细菌群落结构进行了分析。对得到的OTU数据进行聚类分析和物种注释,结果显示文蛤体内的细菌组成在不同的健康状态以及不同的组织中均有差异。健康状态的文蛤鳃及肝胰腺组织中,变形菌门均为丰度最高的类群,肝胰腺中放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度明显高于鳃组织;在属级单元,文蛤鳃组织中细菌丰度最高的类群为弓形杆菌属(Arcobacter),而肝胰腺中丰度最高的属级类群为红球菌属(Rhodococcus)。发病状态的文蛤鳃组织中的细菌种类在门级单元上远少于肝胰腺组织,在属级单元上鳃组织中Endozoicomonas属占据着极高的丰度,而肝胰腺中丰度最高的类群为不动杆菌属(Acinetobacter)。对两种不同健康状态下的文蛤进行比较,肝胰腺中细菌组成的Alpha多样性和Beta多样性均无显著性差异,但进一步分析发现两组样品中有4个具有显著性差异的细菌类群,可作为文蛤健康状态指示的微生物参考指标。3、不同温度条件下利用不同浓度的MP43对文蛤的人工感染实验结果表明,致死率与对照组之间均无显著差异,显示该菌株对文蛤不具有直接致病性;通过对攻毒后文蛤肝胰腺组织进行免疫相关基因的表达分析,显示文蛤的免疫系统对于MP43菌株未产生明显响应,肝胰腺弧菌载菌量也未呈现显著变化。研究表明弓形杆菌MP43菌株对文蛤不具有直接致病性,不是引起文蛤爆发性死亡的致病病原。本研究通过纯培养方法和16S rRNA扩增子测序对文蛤的内共生细菌群落的组成结构进行了初步探究,并对一株文蛤潜在病原菌弓形杆菌的致病性进行了评估。上述研究结果,为文蛤内共生菌群的研究提供了参考,发现了潜在的文蛤健康状态的微生物参考指标,并为贝类致病菌的筛选及鉴定提供了思路。
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