王 純倪加加顏慶云李金金李星浩余育和

(1. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 中國(guó)科學(xué)院水生生物多樣性與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049; 3. 廣東省微生物研究所, 廣州 510070; 4. 省部共建華南應(yīng)用微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510070; 5. 廣東省微生物應(yīng)用新技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510070)

草魚與團(tuán)頭魴腸道菌群結(jié)構(gòu)比較分析

王 純1,2倪加加3,4,5顏慶云1李金金1,2李星浩1,2余育和1

(1. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 中國(guó)科學(xué)院水生生物多樣性與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049; 3. 廣東省微生物研究所, 廣州 510070; 4. 省部共建華南應(yīng)用微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510070; 5. 廣東省微生物應(yīng)用新技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510070)

選取湖泊養(yǎng)殖的草魚(Ctenopharyngodon idellus)和團(tuán)頭魴(Megalobrama amblycephala)為研究對(duì)象, 通過(guò)對(duì)其消化道細(xì)菌群落16S rDNA進(jìn)行細(xì)菌群落聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)分析, 比較了其消化道微生物群落結(jié)構(gòu)。在兩種草食性魚類消化道中分別檢測(cè)到不同的譜帶, 其中草魚的平均譜帶數(shù)為(33.3±2.8)條, 團(tuán)頭魴的平均譜帶數(shù)為(38.0±2.5)條。基于所得 PCR-DGGE指紋圖譜譜帶豐度值數(shù)據(jù)的UPGMA聚類分析和 PCA排序均顯示草魚消化道微生物群落并沒(méi)有與團(tuán)頭魴消化道微生物群落分開(kāi); 相比于草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落之間的差異, 草魚和團(tuán)頭魴個(gè)體間差異更加明顯, 而且草魚消化道微生物群落的個(gè)體分化更為明顯。對(duì)特定條帶的切膠回收測(cè)序結(jié)果顯示, 草魚和團(tuán)頭魴消化道內(nèi)檢測(cè)到的菌群都主要來(lái)自γ-變形菌門、梭桿菌門和厚壁菌門, 另外草魚消化道中還檢出少量擬桿菌門細(xì)菌。以上結(jié)果表明同一生境中食性相同的野生草魚與團(tuán)頭魴消化道微生物群落組成不存在顯著差異, 條帶回收測(cè)序檢測(cè)到相似的微生物種類。研究結(jié)果補(bǔ)充了人們?cè)谑承詫?duì)消化道微生物群落結(jié)構(gòu)影響方面的認(rèn)識(shí), 同時(shí)也暗示草魚和團(tuán)頭魴消化道內(nèi)微生物群落對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝方式類似, 這為深入研究草食性魚類消化道微生物菌群參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝積累了資料。

草魚; 團(tuán)頭魴; 消化道細(xì)菌群落; PCR-DGGE

宿主消化道中生存著大量的微生物, 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的共進(jìn)化, 這些微生物與宿主之間形成了相對(duì)穩(wěn)定的互利共生關(guān)系[1—4]。一方面, 宿主消化道為各種微生物提供相對(duì)穩(wěn)定的生存環(huán)境和持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng); 另一方面, 消化道微生物也直接或間接參與宿主的發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)、免疫等諸多生理生化過(guò)程[5—11]。近年來(lái), 食物組成對(duì)消化道微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響成為研究熱點(diǎn)。如Li等[12]通過(guò)對(duì)受試人員食譜中添加十字花科蔬菜發(fā)現(xiàn)其顯著影響了人類糞便樣品中的微生物群落結(jié)構(gòu)。Kocherginskaya等[13]通過(guò)使用兩種不同成分的飼料喂養(yǎng)公牛探究其瘤胃中細(xì)菌類群變化, 研究結(jié)果表明兩種飲食條件下公牛瘤胃內(nèi)微生物群落差異顯著, 飼喂玉米的公牛瘤胃中的微生物在數(shù)量和種類上都明顯高于飼喂干草的公牛瘤胃中的微生物。不僅在陸生脊椎動(dòng)物, 在水生脊椎動(dòng)物魚類中同樣有相似的研究報(bào)道, 如Ring?等[14]以 5種不同食物組成的飼料對(duì)大西洋鮭魚進(jìn)行為期 28d的投喂實(shí)驗(yàn), 對(duì)其中腸和后腸的微生物菌群進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示不同飲食條件下大西洋鮭的腸道菌群結(jié)構(gòu)存在差異。McKellep等[15]對(duì)大西洋鮭分別投喂含有大豆餅、菊粉和氧四環(huán)素的飼料, 結(jié)果顯示后腸中附著菌群存在差異, 其中投喂大豆餅組魚體后腸內(nèi)附著菌群不僅數(shù)量上更多, 而且具有更高的菌群結(jié)構(gòu)多樣性。以上研究結(jié)果表明無(wú)論在陸生脊椎動(dòng)物還是水生脊椎動(dòng)物, 宿主食物組成都是影響其消化道微生物群落的重要因素。在水生脊椎動(dòng)物中, 草食性魚類以其能以陸生或水生植物為主要食物來(lái)源而成為重要研究對(duì)象, 本文以淡水草食性魚類為研究對(duì)象, 探索這一特殊食性魚類的消化道微生物菌群結(jié)構(gòu)。

草魚(Ctenopharyngodon idellus)和團(tuán)頭魴(Megalobrama amblycephala)為典型的草食性魚類[16],且草魚是目前世界上產(chǎn)量最大的淡水經(jīng)濟(jì)魚類(FAO, http://www.fao.org), 團(tuán)頭魴是我國(guó)特有的優(yōu)良淡水魚類[17], 它們不僅在我國(guó)淡水養(yǎng)殖中占據(jù)重要地位, 在維持淡水生態(tài)系統(tǒng)的平衡方面也有重要作用。本研究以湖泊天然水體養(yǎng)殖的草魚(Ctenopharyngodon idellus)和團(tuán)頭魴(Megalobrama amblycephala)為研究對(duì)象, 采用 PCR-DGGE指紋分析結(jié)合 DNA測(cè)序技術(shù)比較分析其消化道微生物群落結(jié)構(gòu)特征, 希望能為深入闡述草食性魚類消化道內(nèi)特定微生物菌群參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)概況

武漢市武湖(N 30°47′, E 114°28′), 位于湖北省武漢市黃陂區(qū)境內(nèi), 為長(zhǎng)江中游中型淺水富營(yíng)養(yǎng)化湖泊[18], 湖區(qū)面積約20 km2, 最大水深4.2 m, 平均水深2.6 m。水生植被覆蓋率為30%—40%[19], 據(jù)夏文凱等研究, 武湖水生維管束植物主要有4科5種,沉水植物主要有聚草(Myriophyllum spicatum)、苦草(Vallisneria spiralis)、金魚藻(Ceratophyllum demersum)、菹草(Potamogeton crispus)[20]。

1.2 樣品采集

本實(shí)驗(yàn)所用草魚、團(tuán)頭魴于2012年11月21日采自武漢市武湖(表 1), 選取大小相近個(gè)體各三條,活魚充氧運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后立即在無(wú)菌條件下進(jìn)行解剖,分別剪取前、中、后腸, 用無(wú)菌水沖洗腸內(nèi)容物并收集于2 mL無(wú)菌離心管中。

表1 樣本基本信息Tab. 1 Basic information of samples

1.3 腸道微生物總DNA提取

草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物中 DNA提取參考Ni等[21], 即向每管腸道內(nèi)容物中加入 1200 μL裂解液(10 mmol/L Tris-Cl; 0.5% SDS; 100 mmol/L EDTA; 0.1 mg/mL蛋白酶K; 50 μg/mL RNase A), 于55℃中水浴裂解12h; 室溫離心后取上清轉(zhuǎn)入新無(wú)菌離心管中采用常規(guī)酚-氯仿法進(jìn)行抽提, 隨后用 4℃保存的70%酒精洗滌3次后自然風(fēng)干, 風(fēng)干后的DNA重懸于100 μL 無(wú)菌雙蒸水中, 保存于–20℃?zhèn)溆谩?/p>

1.4 PCR擴(kuò)增

采用細(xì)菌16S rRNA基因通用引物F357-GC (5′-CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGC ACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和R518 (5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′)對(duì)腸道內(nèi)容物樣品中細(xì)菌類群進(jìn)行PCR-DGGE分析[22]。PCR反應(yīng)體系為每25 μL反應(yīng)混合液包含: 2.5 U Taq DNA聚合酶(Fermentas, 美國(guó)), 80 μmol/LdNTP (Fermentas,美國(guó)), 2 mmol/L MgCl2(Fermentas, 美國(guó)), 正反向引物各0.2 μmol/L, 1 × buffer (Fermentas, 美國(guó)),細(xì)菌DNA模版2 μL。PCR反應(yīng)在S1000TM熱循環(huán)儀(Bio-Rad, 美國(guó))上進(jìn)行, 反應(yīng)條件為: 94℃預(yù)變性10min; 隨后進(jìn)行 10個(gè)循環(huán)的降落 PCR (94℃變性45s, 68—59℃退火30s, 每個(gè)循環(huán)降低1 , 72℃ ℃延伸 1min); 然后再進(jìn)行 25個(gè)循環(huán)的常規(guī) PCR擴(kuò)增(94℃變性45s, 58℃退火30s, 72℃延伸1min); 最后72℃延伸10min。取5 μL PCR產(chǎn)物用濃度為1.5%的瓊脂糖膠100 V穩(wěn)壓電泳30min以檢測(cè)PCR擴(kuò)增效果。

1.5 變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析

PCR擴(kuò)增所得產(chǎn)物在 9%(w/v)膠濃度的聚丙烯酰胺凝膠上進(jìn)行電泳, 變性范圍為 40%—70%, 電泳條件為60℃條件下120 V預(yù)電泳10min, 然后100V穩(wěn)壓電泳12h。凝膠用1 × SYBR Gold染色30min后在BIO-RAD Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)(Bio-rad,美國(guó))下成像。

1.6 測(cè)序

從變性梯度凝膠上回收需要測(cè)序的條帶, 加100 μL無(wú)菌水溶解, 取2 μL DNA模版用不帶GC夾板的引物F357和R518進(jìn)行PCR擴(kuò)增, PCR擴(kuò)增條件同上, PCR產(chǎn)物用 DNA凝膠回收試劑盒(Axygen, 美國(guó))進(jìn)行回收純化, 純化后的DNA片段用pMD18-T載體(TaKaRa, 日本)轉(zhuǎn)化入Escherichia coli DH5α菌株培養(yǎng)后進(jìn)行PCR檢測(cè), 合格的菌斑送北京諾賽基因組研究中心有限公司進(jìn)行測(cè)序。

1.7 數(shù)據(jù)分析

采用Quantity One 4.6.2(Bio-Rad, 美國(guó))軟件導(dǎo)出變性梯度凝膠電泳圖譜條帶豐度數(shù)據(jù)矩陣。借助XLSTAT-Pro 7.5軟件依據(jù)條帶豐度值做UPGMA聚類分析, 并運(yùn)用canoco4.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析。測(cè)序所得序列運(yùn)用 NCBI中 VecScreen工具(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/vecscreen)除去載體, 再次去除引物后將所得序列結(jié)果在RDP數(shù)據(jù)庫(kù)(http://rdp.cme.msu.edu)中進(jìn)行比對(duì)。運(yùn)用 ClustalX (version 1.83)和MEGA安裝包(4.0)[23]構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹(shù), 采用鄰接法(NJ)進(jìn)行分析, 并進(jìn)行 1000次重復(fù)的bootstrap驗(yàn)證。

2 結(jié)果

2.1 DGGE指紋圖譜

針對(duì)細(xì)菌16S rRNA基因進(jìn)行的DGGE圖譜分析共檢測(cè)到91種DGGE帶型(圖1)。其中有30條譜帶僅在單個(gè)泳道檢出, 沒(méi)有檢測(cè)到在所有泳道都出現(xiàn)的共有條帶。草魚消化道內(nèi)檢測(cè)到的平均譜帶數(shù)為(33.3±2.8)條, 團(tuán)頭魴消化道檢測(cè)到的平均譜帶數(shù)為(38.0±2.5)條。

2.2 消化道微生物群落結(jié)構(gòu)比較

UPGMA聚類分析顯示草魚消化道微生物群落并沒(méi)有完全與團(tuán)頭魴消化道微生物群落分開(kāi); 相比于草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落之間的差異, 草魚和團(tuán)頭魴個(gè)體間差異更加明顯, 而且草魚消化道微生物群落的個(gè)體分化更為明顯, 如1號(hào)草魚樣品、2號(hào)草魚樣品、3號(hào)草魚樣品分別聚為不同的聚類枝,而團(tuán)頭魴則只有6號(hào)樣品聚為一支, 并嵌入到4號(hào)前腸和5號(hào)后腸聚的進(jìn)化枝中; 4號(hào)團(tuán)頭魴其他樣品與5號(hào)團(tuán)頭魴其他樣品則沒(méi)有很好地分開(kāi)(圖2a)。PCA排序結(jié)果同樣顯示除了1號(hào)草魚樣品和6號(hào)團(tuán)頭魴樣品與其他樣品不同之外, 其他的樣品都沒(méi)有很好地區(qū)分開(kāi), 這一結(jié)果同樣說(shuō)明草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落結(jié)構(gòu)并沒(méi)有明顯地分開(kāi)(圖2b)。

圖 1 草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落變性梯度凝膠(DGGE)電泳圖Fig. 1 DGGE profile of the gut microbial communities from grass carp and bluntnose black bream

2.3 DGGE譜帶測(cè)序分析

本實(shí)驗(yàn)一共測(cè)得24條DGGE條帶對(duì)應(yīng)的DNA序列(表2)。將所得序列進(jìn)行RDP數(shù)據(jù)庫(kù)(http://rdp. cme.msu.edu)比對(duì), 置信度閾值為80%[24]。結(jié)果顯示草魚消化道內(nèi)菌群主要是γ-變形菌門 (γ-Proteobacteria)、梭桿菌門(Fusobacteria)還有少量厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes); 團(tuán)頭魴消化道內(nèi)菌群與草魚相似, 主要為 γ-變形菌門、梭桿菌門和厚壁菌門, 但未檢測(cè)到擬桿菌門細(xì)菌。其中, 氣單胞菌屬和 Cetobacterium屬細(xì)菌是草魚和團(tuán)頭魴消化道中的優(yōu)勢(shì)菌群; 另外, 團(tuán)頭魴消化道內(nèi)還檢測(cè)到魏斯氏菌屬、明串珠菌屬和假單胞菌屬細(xì)菌,但未檢測(cè)到擬桿菌門細(xì)菌。同時(shí)結(jié)合RDP和NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)結(jié)果運(yùn)用MEGA安裝包(4.0)構(gòu)建NJ系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)(圖3)。

圖2 16S rDNA指紋圖譜的相似性分析Fig. 2 The similarity of the gut microbiota from the grass carp and bluntnose black bream

表2 DGGE條帶測(cè)序序列和相似性物種Tab. 2 Sequences and corresponding species of DGGE bands

3 討論

圖3 由DGGE回收條帶測(cè)序所得的16S rDNA序列相似性比較所建NJ進(jìn)化樹(shù)Fig. 3 Neighbor-joining phylogenetic tree showing the sequences similarity of 16S rDNA retrieved from excised DGGE bands

宿主消化道內(nèi)生活著大量的微生物, 就人類而言, 消化道內(nèi)微生物細(xì)胞在數(shù)量上至少是人類體細(xì)胞數(shù)量的十倍[25]。這些微生物生態(tài)系統(tǒng)在宿主體內(nèi)發(fā)揮著重要的生理功能。目前為止, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)動(dòng)物消化道微生物開(kāi)展了廣泛深入的研究, 如Rawls等[26]以無(wú)菌斑馬魚為模型研究其消化道微生物時(shí)發(fā)現(xiàn), 斑馬魚消化道內(nèi)微生物能夠調(diào)節(jié)腸道212 個(gè)基因的表達(dá), 且其中一部分能夠刺激上皮細(xì)胞增殖、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝和先天性免疫應(yīng)答。盡管目前已經(jīng)證實(shí)消化道微生物是維持宿主健康不可或缺的因素, 但消化道內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)并不是固定不變的, 宿主的食物組成、生活環(huán)境、健康狀況等因素都會(huì)影響宿主的消化道微生物群落結(jié)構(gòu),而食物組成對(duì)宿主消化道微生物群落結(jié)構(gòu)的影響目前已開(kāi)展了廣泛的研究, 并證實(shí)宿主的食性和食物組成會(huì)對(duì)群落結(jié)構(gòu)造成明顯的影響, 如Ring?等[27]對(duì)北極嘉魚(Salvelinus alpinus L.)分別投喂等比例替代的糊精和菊粉飼料, 研究結(jié)果表明投喂兩種食物的北極嘉魚后腸中微生物組成存在差異, 投喂糊精組魚體后腸中優(yōu)勢(shì)菌群為葡萄球菌屬(Staphylococcus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、微球菌屬(Micrococcus)、水棲嗜冷桿菌(Psychrobacter glacincola)和鏈球菌屬(Streptococcus), 而投喂菊粉組優(yōu)勢(shì)菌群為葡萄球菌屬(Staphylococcus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、肉桿菌屬(Carnobacterium)和芽孢桿菌屬(Bacillus)。Syvokien?和Mick?nien?[28]對(duì)波羅的海沿岸的 10種海洋魚類的消化道微生物群落進(jìn)行周年跟蹤研究, 數(shù)據(jù)顯示不同食性魚類之間的腸道微生物菌群存在顯著差異。Ward等[29]通過(guò)16S rDNA克隆文庫(kù)方法對(duì)南極地區(qū)南極魚科的雜食性魚類Notothenia coriiceps和專一肉食性魚類 Chaenocephalus aceratus消化道微生物群落進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示雜食性的N. coriiceps腸道微生物多樣性比肉食性的C. aceratus豐富。這些研究結(jié)果證實(shí)了宿主食性和食物組成是影響其消化道微生物群落結(jié)構(gòu)的重要因素。顏慶云等[30]對(duì)以浮游生物為主要食物來(lái)源的鰱(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)腸含物進(jìn)行PCR-DGGE分析, 指紋圖譜的聚類結(jié)果顯示鰱、鳙并沒(méi)有完全分開(kāi), 而是存在交叉。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也顯示同為草食性的草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落結(jié)構(gòu)并沒(méi)有明顯的不同, 這再次證明食性相同的魚類消化道微生物群落結(jié)構(gòu)類似,并暗示它們消化道內(nèi)微生物群落對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝方式可能類似。

Han等[31]運(yùn)用克隆文庫(kù)方法分析了投喂商業(yè)飼料的混養(yǎng)池塘內(nèi)草魚腸道內(nèi)容物、池塘水體、沉積物、商業(yè)飼料和蘆葦?shù)募?xì)菌組成, 研究發(fā)現(xiàn)草魚腸道內(nèi)主要菌群為變形菌門、厚壁菌門和放線菌門。Wu等[32]以池塘飼喂黑麥草草魚為實(shí)驗(yàn)對(duì)象, 通過(guò)高通量測(cè)序研究發(fā)現(xiàn)草魚消化道內(nèi)存在核心微生物群落, 為變形菌門、厚壁菌門和放線菌門。本實(shí)驗(yàn)的測(cè)序結(jié)果顯示草魚消化道內(nèi)菌群主要是 γ-變形菌門、梭桿菌門還有少量厚壁菌門和擬桿菌門; 團(tuán)頭魴消化道內(nèi)菌群與草魚相似, 主要為 γ-變形桿菌、梭桿菌門和厚壁菌門, 但未檢測(cè)到擬桿菌門細(xì)菌,這些與前面研究人員的結(jié)果基本一致。而且檢測(cè)到氣單胞菌屬和 Cetobacterium屬為草魚和團(tuán)頭魴消化道內(nèi)共有的優(yōu)勢(shì)菌群, 這一研究結(jié)果與 Ni等[21]對(duì)池塘飼料養(yǎng)殖草魚和洞庭湖野生草魚的研究結(jié)果一致。以上研究表明來(lái)自不同生境的草魚消化道主要微生物群落組成基本相同, 不具有生境特異性,推測(cè)其消化道內(nèi)存在核心微生物組成。在研究雜食性魚類中, 薛恒平等[33]報(bào)道雜食性魚類消化道內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群為弧菌和氣單胞菌; 周金敏[34]通過(guò)對(duì)肉食性魚類黃顙魚腸道菌群分析發(fā)現(xiàn)其腸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群為氣單胞菌屬、腸桿菌科和不動(dòng)桿菌屬; 李學(xué)梅等[35]對(duì)三種室內(nèi)飼養(yǎng)魚類腸道微生物群落進(jìn)行PCR-DGGE分析顯示, 偏肉食性的斑點(diǎn)叉尾 腸道中菌群主要屬于變形桿菌門, 而偏雜食性的銀鯽和異育銀鯽腸道中主要為梭桿菌門和氣單胞屬菌。以上針對(duì)雜食性和肉食性魚類的研究結(jié)果與本研究中草食性魚類消化道內(nèi)微生物組成還是有所區(qū)別。綜合以上分析, 本文推測(cè)草食性魚類消化道內(nèi)優(yōu)勢(shì)微生物類群基本維持不變, 宿主食性可能是維持魚類消化道微生物群落結(jié)構(gòu)的重要因素。

另外, 從本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn), 草魚消化道微生物群落個(gè)體分化明顯, 其中草魚 2號(hào)樣本的譜帶數(shù)明顯高于其他兩個(gè)樣本; 相似的, 2號(hào)團(tuán)頭魴樣本的譜帶數(shù)明顯低于其他兩樣本。且切膠測(cè)序結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)草魚和團(tuán)頭魴個(gè)體間存在差異, 已有研究表明動(dòng)物體消化道微生物能夠受宿主發(fā)育階段、飲食、健康狀況和生活環(huán)境等因素影響。如Fujimura等[36]研究表明宿主的健康狀況和腸道微生物相互影響, 且宿主機(jī)體的生態(tài)失衡能夠改變腸道微生物群落組成。Moran等[37]對(duì)來(lái)自新西蘭東北部海岸的海洋草食性魚類雪梨舵魚開(kāi)展的研究發(fā)現(xiàn), 雪梨舵魚腸道細(xì)菌群落組成受魚體不同發(fā)育階段影響。本實(shí)驗(yàn)所反映的草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物均存在個(gè)體差異, 其原因還有待進(jìn)一步深入探究。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展, 宏基因組測(cè)序已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動(dòng)物體腸道微生物研究, 這將為研究魚類腸道菌群個(gè)體差異提供更好的研究手段, 以期更加深入的揭示消化道微生物與魚源宿主的精密關(guān)系。

總之, 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)PCR-DGGE技術(shù)比較了草魚和團(tuán)頭魴消化道微生物群落結(jié)構(gòu)并對(duì)特定條帶進(jìn)行回收測(cè)序, 檢測(cè)到兩種魚消化道內(nèi)主要微生物組成相似, 消化道微生物群落結(jié)構(gòu)不存在顯著性差異,但檢測(cè)到草魚和團(tuán)頭魴個(gè)體間存在差異。

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COMPARISON OF THE INTESTINAL BACTERIAL COMMUNITIES BETWEEN GRASS CARP (CTENOPHARYNGODON IDELLUS) AND BLUNTNOSE BLACK BREAM (MEGALOBRAMA AMBLYCEPHALA)

WANG Chun1,2, NI Jia-Jia3,4,5, YAN Qing-Yun1, LI Jin-Jin1,2, LI Xing-Hao1,2and YU Yu-He1
(1. Key Laboratory of Biodiversity and Conservation of Aquatic Organisms, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Guangdong Institute of Microbiology, Guangzhou 510070, China; 4. State Key Laboratory of Applied Microbiology, South China (The Ministry-Province Joint Development), Guangzhou 510070, China; 5. Guangdong Open Laboratory of Applied Microbiology, Guangzhou 510070, China)

To compare the intestinal bacterial communities of two commercial herbivorous fishes (grass carp and bluntnose black bream), we conducted polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) of 16S rRNA genes. Fishes captured from Wuhu Lake were used to isolate and amplify the variable V3 region of 16S rRNA gene with bacterial domain-specific primers F357 (5′-CCTACGGGAGGCAGCAG-3′ with GC clamp in the 5′end) and 518R (5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′). Using both the unweighted pair-group method with arithmetic means (UPGMA) clustering and principal component analysis (PCA) ordination, we observed that the intestinal bacterial communities of the two herbivorous fishes were similar but the individual differences appeared to be more obvious. The results of sequence showed that γ-Proteobacteria, Fusobacteria, Firmicutes exist both in the intestine of the grass carp and bluntnose black bream; while Bacteroidetes only exist in the bluntnose black bream. A further investigation of feeding habits on bacterial community construction may be of benefit to the aquacultural fundamental research.

Grass carp; Bluntnose black bream; Intestinal bacterial community; Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis

Q938.1+5

A

1000-3207(2014)05-0868-08

10.7541/2014.130

2013-08-09;

2014-03-01

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2009CB118705); 國(guó)家自然科學(xué)基金(31372190)資助

王純(1988—), 男, 安徽潛山縣人; 碩士研究生; 主要從事微生物分子生態(tài)學(xué)研究。E-mail: chun_wang2007@163.com

余育和(1956—), 男, 湖南汨羅人; 研究員; 主要從事原生動(dòng)物學(xué)研究。E-mail: yhyu@ihb.ac.cn