西北高原生物研究所在同域共存野生和家养动物肠道菌群变化促进宿主环境适应性研究中取得新进展

  • 西北高原生物研究所 (兰州分院)
  • 创建于 2020-03-02
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      随着保护力度的加强,野生动物的种群数量逐渐恢复,对同域共存的野生动物和家畜来说,掌握其生存状态及其适应策略是野生动物保护和家养动物管理的共同基础。肠道菌群与宿主之间进行能量物质交换、信息传递,与宿主的健康、适应等息息相关,肠道菌群多样性和功能的研究可以用来监测宿主的生存现状及适应机制,可为青藏高原珍稀野生动物的保护及适应进化研究提供科学依据。

  鹅喉羚是柴达木盆地关键的有蹄类物种,其种群数量的稳定对柴达木盆地生态平衡具有至关重要的作用。本研究以都兰县诺木洪地区同域共存的野生鹅喉羚(Gazella subgutturosa)和家养绵羊为对象,通过对16S rRNA V3-V4区和宏基因组数据分析,获得了冬季柴达木盆地鹅喉羚和绵羊的肠道菌群组成和功能的差异。结果表明,相同的环境,鹅喉羚和绵羊利用肠道菌群形成了不同的适应策略,两者肠道菌群的组成在α-和β-水平均具有显著差异。鹅喉羚肠道中的厚壁菌(Firmicutes)和拟杆菌(Bacteroidetes)的丰度显著高于家养绵羊,这增强了鹅喉羚对纤维素的降解和碳水化合物的代谢能力,提高宿主对食物的利用率。家养绵羊肠道中的消化球菌科(Peptococcaceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)和拟杆菌属(Bacteroides)的丰度增加,可以提高绵羊对能量的利用率。同时,宏基因组功能分析结果显示,鹅喉羚肠道菌群功能中的“代谢”和“细胞转化”两大功能显著提高,有利于鹅喉羚的糖代谢过程,提升其适应恶劣环境的能力。研究表明,肠道菌群与鹅喉羚和绵羊的适应息息相关,在营养较为缺乏的情况下,宿主可以通过改变肠道菌群的丰度和相关功能来获取能量,提高自身的适应能力。

  研究论文 Gut microbiota plasticity influences the adaptability of wild and domestic animals in co-inhabited areas 发表在 Frontiers in Microbiology 。中国科学院大学(简称“国科大”)博士研究生覃雯为第一作者,国科大博士生导师张同作为通讯作者。

  该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(XDA23060602, XDA2002030302),国家重点研发计划(2017YFC0506405),青海省重点研发与转化计划(2019-SF-150)等项目的支持。学科组依托中科院高原生物适应与进化重点实验室和青海省动物生态基因组学重点实验室。论文链接:Gut microbiota plasticity influences the adaptability of wild and domestic animals in co-inhabited areas

图1. A:在门水平,鹅喉羚和绵羊中相对丰度位于前10位的菌群;B:在科水平,两组中相对丰度位于前10位的菌群;C:在属水平,两组中相对丰度位于前10位的菌群。

责任编辑:余玉婷