摄食蚕豆和普通饲料的草鱼肠道微生物的差异比较

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bitdefender2009
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我国是水产养殖业大国,2018年的水产养殖总产量超过6000万吨,而草鱼(Ctenopharynodon idellus)是我国最重要的淡水养殖鱼类,全国年产量在500万吨以上,占所有水产品的8.3%。而经过蚕豆饲喂后形成的脆肉鲩,因为肉质紧致而爽脆、熟而不烂,味道醇厚且鲜美,并且其营养价值丰富而广受欢迎。目前,关于草鱼的脆化机制,仍未知,有学者认为是由于蚕豆中的某种因子激活了草鱼的相关基因,从而导致基因的表达产物发生了变化引起脆化。本研究通过饲喂草鱼普通饲料和蚕豆饲料,采集其肠道内容物,通过16S r DNA高通量测序技术,研究普通草鱼和脆化草鱼肠道微生物的不同,探讨饲喂蚕豆后草鱼肠道菌群的变化规律,为研究草鱼的脆化机制提供基础。获得的试验结果为:1)通过OTU(Operational Taxonomic Units)聚类分析,共得到4370323条高质量的序列,样品的平均有效率93.24%,对照组草鱼的OTUs的平均值为546,试验组草鱼的OTUs为903。2)通过Alpha多样性分析,发现试验组内和对照组组内仅有3组存在显著差异,因此试验组内和对照组组内是没有显著性差异的,同时,试验组内的chao1、ace、shannon和simpson的指数显著高于对照组,说明摄入蚕豆对改变草鱼肠道菌群的多样性指数上十分明显。3)通过Beta多样性分析,发现试验组和对照组之间各个部位的肠道微生物有明显差异,同时相对于普通草鱼,脆化草鱼组内的相似性较低,说明投喂蚕豆会导致草鱼肠道菌群的改变,同时,这种改变存在个体差异。4)物种注释显示,在门水平上试验组脆化草鱼肠道的微生物菌群的主要优势菌门依次为变形菌门(Proteobacteria)占60%,梭杆菌门(Fusobacteria)和厚壁菌门(Fimicutes),对照组的普通草鱼的肠道微生物的优势菌门为梭杆菌门占70%,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门(Bacteroidetes),试验组变形菌门增加了40%,而梭杆菌门减少50%。5)物种注释显示,在属水平上试验组脆化草鱼肠道的微生物菌群的主要优势菌属依次为不动杆菌属(Acinetobacter)和气单胞菌属(Aeromonas)分别占15%和10%,对照组的普通草鱼的微生物菌群的主要优势菌属依次为气单胞菌属和拟杆菌属(Bacteroides)分别占20%和11%,试验组不动杆菌属增加了15%,拟杆菌属减少10%,气单胞菌减少了5%。6)通过功能预测分析发现,在代谢中的能量代谢、辅因子和维生素代谢的通路和环境信息处理的信号转导通路上,试验组对比对照组显著下调。说明投喂蚕豆饲料会引起的草鱼肠道菌群改变而导致代谢和信号转导发生改变。以上结果表明脆化草鱼与普通草鱼相比,变形菌门所占的比例会上升,梭杆菌门的比例下降,不动杆菌属显著上升,而拟杆菌属、气单胞菌显著减少。因此可以推断,在投喂草鱼蚕豆后的脆化过程可能与不动杆菌的增加有关。
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