摘要
本研究旨在比较高与低存活率的南美白对虾肠道微生物菌群的差异，分析肠道微生物对南美白对虾存活率的影响。首先测定和筛选不同存活率的南美白对虾，然后利用宏基因组测序技术对南美白对虾肠道中微生物菌群结构组成和功能的差异进行分析。实验选择了两个对虾群体，高存活率家系（P家系，存活率为97.57%）和低存活率家系（N家系，存活率为25.79%），每个家系随机选取体格健康的南美白对虾仔虾15尾，分别随机分为3个重复，每个重复5尾，采集南美白对虾肠内容物，提取DNA，通过Illumina Hiseq高通量测序方法，探究高低存活率的南美白对虾肠道中微生物菌群结构组成的多样性和潜在功能的差异。主要研究结果如下： （1）测序数据结果统计。6个样本共获得38,640.72条序列，高存活率家系南美白对虾中的序列数为19,805.07条，低存活率家系南美白对虾中的序列数为18,835.65条，高存活率家系序列数gt;低存活率家系序列数，在97%的序列相似性水平上6个样本共获得221422个OTUs。 （2）南白对虾肠道中微生物菌群多样性分析。alpha多样性分析结果表明，两个群体肠道样本间的微生物菌群多样性程度较高，菌群中个体分配均匀。主成分分析（PCA）显示，高低存活率两个群体肠道样本间的微生物菌群结构组成存在明显偏离现象，差异显著。在门水平上，与低存活率家系相比，高存活率家系拟杆菌门、蓝藻菌门、疣微菌门、放线菌门、绿弯菌门等28个菌门相对丰度均显著上调（Plt;0.05）;在属水平上，与低存活率家系相比，高存活率家系玫瑰杆菌属、类芽孢杆菌属、球菌属、海命菌属等25个菌属相对丰度均显著上调（Plt;0.05）。 （3）南美白对虾肠道微生物菌群基因功能注释分析。主坐标分析（PCoA）显示，两个群体间样本距离较远，微生物菌群功能结构组成差异显著。功能分析表明，与低存活率家系相比，高存活率家系中南美白对虾肠道微生物编码的基因中新陈代谢、生物体系统、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂肪代谢、能量代谢、免疫系统、核苷酸代谢、辅助因子和维生素代谢、萜类和多酮类化合物的代谢等51个相关功能的生物过程相对丰度显著增加（Plt;0.05）。 （4）相关性分析。通过Pearson相关法生成了相关矩阵，预测到193个呈显著正相关的差异菌群与差异功能关系，包括α-变形菌纲、海杆菌属、玫瑰杆菌属、拟杆菌门等菌群丰度都分别均与能量生产与转换、氨基酸转运与代谢、脂质转运与代谢、次级代谢物的生物合成、转运和分解代谢、复制，重组与修复、翻译、核糖体结构和生物发生、防御机制等功能相对丰度呈强烈正相关（Plt;0.05）。 综上所述，肠道微生物菌群的结构组成和功能的差异对南美白对虾的存活率具有一定的影响，相关有益微生物丰度导致了存活率的差异，有益微生物丰度的上调增强了对虾的抗逆性，从而提高了对虾的存活率。研究结果加深了对南美白对虾肠道微生物菌群的结构组成和潜在功能的了解，为探索更为深入的存活率与肠道微生物的关系，提高南美白对虾的养殖存活率，推动水产养殖业的可持续发展以及对虾健康养殖调控提供参考，为微生物制剂的研发提供了新的线索。
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