不同栖息环境下海南坡鹿肠道微生物组成差异分析

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海南坡鹿(Cervus eldi hainanus)是热带地区的重点保护动物,由于上个世纪七八十年代的过度捕猎和栖息地破坏,仅在海南省大田保护区和邦溪保护区存在围栏内半野放种群。本研究中,我们在气候环境恶劣和食物短缺的旱季重点研究了圈养、半野放和野放的海南坡鹿种群的肠道微生物组的共同进化。通过观察其肠道微生物组群落和功能上的差异,探究这些差异造成的微生物组成与给定季节内的栖息地潜在联系;了解三种生境下,海南坡鹿种群的环境压力、干扰和疾病等诸多内外影响因素的影响;同时为海南坡鹿的生态学研究和保护管理提供理论依据,从而制定科学的海南坡鹿保护管理建议。因此,本研究于2019年3月-6月分别在海南的猴猕岭坡鹿保护站(野放)、大田保护区(半野放)、邦溪保护区(半野放)和海南热带野生动植物园(圈养)等地采集海南坡鹿粪便。采用高通量测序技术对其肠道菌群的组成、结构和功能多样性以及肠道菌群的共现网络进行探讨。研究结果如下:1.基于高通量测序对海南坡鹿肠道微生物注释分类,整个样本中共鉴定出557个OTU,包括12个门、21个纲、31个目、50个科和60个属。根据注释结果,确立了海南坡鹿肠道微生物中含量最高的9个门与属,占注释物种的99%以上。2.比较四组(海野、大田、邦溪和猴猕岭)海南坡鹿肠道细菌群落之间的α多样性和β多样性:多样性和均匀度均存在显著差异(p半野放>圈养的模式,而平均路径长度、介数中心性和特征向量中心度呈现出相反的模式。此外,负相互作用比例比较得出半野放中的大田组最大,野放组和大田组相差不大,而圈养种群最低。4.通过KEGG数据库评估功能多样性后发现海野组、邦溪组、大田组和猴猕岭组之间存在15个差异显著的功能结构。值得注意的是从差异通路可以看出两个半野放种群大田组和邦溪组之间没有显著差异。总体研究结果表明,海南坡鹿的肠道菌群受生境和食物等诸多因素影响。同样肠道微生物也影响着宿主营养吸收、疾病、免疫系统和能量代谢。环境适应性和代谢能力在猴猕岭组的海南坡鹿肠细菌中更为普遍。因此,野放可能是将来管理海南坡鹿的主要方法,通过异地保护将海南坡鹿投放至环境、食物等适宜的栖息地,并进行相关的有效管理。但是,我们需要对野放地区进行科学评估,以确定它是否真的适合海南坡鹿的生长。
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