近日,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所漁業(yè)資源生態(tài)研究室在鯉科魚類宿主-腸道微生物共生關(guān)系方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果“Gut microbiomes of cyprinid fish exhibit host-species symbiosis along gut trait and diet”發(fā)表在FrontiersinMicrobiology上,文章第一作者劉亞秋助理研究員,李捷研究員為通信作者。
部分共享資源共存的硬骨魚雜食性魚類可能會(huì)改變其腸道特征和微生物組,作為生態(tài)過(guò)程和進(jìn)化之間的反饋機(jī)制。魚類的腸道微生物會(huì)受到宿主飲食、棲息地和基因型等因素的影響。然而,這些因素通常是相互關(guān)聯(lián)的,它們對(duì)魚腸道微生物組的影響往往是復(fù)雜且高度混淆的。本研究通過(guò)對(duì)來(lái)自同一水域生態(tài)系統(tǒng)8種雜食性鯉科魚類的腸道菌群結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行了評(píng)價(jià),查明腸道微生物與宿主系統(tǒng)發(fā)育、食性和腸道形態(tài)之間的相關(guān)性。研究結(jié)果表明,鯉科魚類宿主之間的線粒體COⅠ 基因遺傳距離與其微生物組差異相關(guān)性相對(duì)低,而腸道長(zhǎng)度相近的鯉科魚類腸道微生物群具有高相似性。此外,本研究發(fā)現(xiàn)鯉科魚類梭菌屬的相對(duì)豐度與宿主相對(duì)腸道長(zhǎng)度呈正相關(guān),而鯨桿菌屬、擬桿菌屬和乳桿菌屬的相對(duì)豐度與宿主相對(duì)腸道長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)。宿主腸道微生物組碳水化合物代謝與相對(duì)腸道長(zhǎng)度呈線性正相關(guān),而氨基酸和脂質(zhì)代謝與宿主相對(duì)腸道長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)。特殊的腸道菌群和特化的腸道形態(tài)使魚類能夠?qū)Y源波動(dòng)具有不同的耐受性,并提高了從挑戰(zhàn)性食物資源中提取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。