基于16S rRNA基因测序对圈养松鼠肠道菌群的多样性分析及功能预测
Analysis of Gut Microbiota Diversity and Function Prediction for the Captive Squirrels Based on 16S rRNA Gene Sequencing
摘要通过研究圈养松鼠(Sciurus vulgaris)的肠道菌群,旨在科学指导人工养殖松鼠,保证其营养与健康.以人工饲养松鼠为研究对象,采集其新鲜粪便样品,应用16S rRNA基因高通量测序技术,分析其肠道微生物的组成结构与多样性,并进行PICRUSt功能预测.结果表明,7份松鼠粪便样品共鉴定出1 365个有效OTU(Operational Taxonomic Unit,OTU),其中核心 OTU 数量为 209 个,分别隶属于 22 门 57 纲 91目170 科308 属.在门水平上,松鼠的肠道微生物组成以厚壁菌门(Firmicutes,44.93%±15.56%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,32.83%±11.18%)、变形菌门(Proteobacteria,10.77%±7.85%)等为主,圈养松鼠的肠道菌群中厚壁菌门/拟杆菌门比率下降;在科水平上,丰度最高的包括乳杆菌科(Lactobacillaceae,18.72%±14.81%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae,15.44%±9.08%)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae,12.05%±7.04%)、鼠杆菌科(Muribaculace-ae,8.72%±9.03%)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae,8.06%±6.98%)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae,7.59%±6.34%)等;在属水平上,优势菌群有20个(相对丰度大于1%),占91.22%.圈养松鼠的α-多样性Chao指数为 246.67~862.68,Shannon 指数为 2.66~4.07,Simpson 指数为 0.04~0.17.通过 KEGG 数据库对松鼠肠道微生物进行了 PICRUSt功能预测,KEGG功能丰度较高的为消化纤维素和半纤维素的必需酶.综上所述,肠道微生物组成以及KEGG功能预测表明,圈养松鼠肠道微生物具有极强的纤维素分解基础,有必要在松鼠的日常营养中增加饲喂植物纤维类物质,力求食物多样化以平衡菌群.本研究揭示了圈养松鼠肠道菌群对饲养环境变化的响应规律,为松鼠的人工养殖、健康管理提供参考.
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