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基于宏基因组测序技术研究正常与腹泻牦牛犊牛肠道菌群特征

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本试验旨在探究正常与腹泻牦牛犊牛肠道菌群组成特征,为牦牛犊牛培育中腹泻的早期预防提供重要参考.试验选取2月龄牦牛犊牛(公)6头,其中正常牦牛犊牛3头,腹泻牦牛犊牛3头,采用直肠取样法采集所有犊牛粪便样品,提取高质量的细菌总DNA,利用宏基因组测序技术分析正常与腹泻牦牛犊牛肠道微生物群落结构及功能基因组成.结果表明:腹泻牦牛犊牛粪便微生物Shannon指数、Simpson指数、Chaol指数和ACE指数低于正常牦牛犊牛;在门水平上,相比正常牦牛犊牛,腹泻牦牛犊牛的粪便微生物中变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度显著升高(P<0.05),软壁菌门(Tenericutes)、衣原体门(Chlamydiae)的相对丰度显著降低(P<0.05);在KEGG分析中,正常与腹泻牦牛犊牛在代谢通路上没有显著差异(P>0.05);在EggNOG水平功能分析中,腹泻牦牛犊牛的基因在细胞外结构、细胞运动性、转录以及复制、重组和修复上显著富集(P<0.05),正常牦牛犊牛的基因在翻译、核糖体结构与生物发生、细胞壁/膜/包膜生物发生上显著富集(P<0.05);在CAZy水平功能分析中,正常和腹泻牦牛犊牛肠道微生物基因均主要在糖苷水解酶、糖基转移酶基因家族中有显著差异(P<0.05);在CARD的抗性基因分析中,腹泻牦牛犊牛携带抗性基因较多的主要菌门有4个,依次是厚壁菌门(Firmicutes)、Proteobacte-ria、拟杆菌门(Bacteroidetes)、梭杆菌门(Fusobacteria),正常牦牛犊牛携带抗性基因较多的主要菌门有6个,其中占比较高的有3个,依次是Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria,同时发现正常和腹泻牦牛犊牛中Proteobacteria的占比与其携带抗性基因的占比呈负相关;在LEfSe分析中,腹泻牦牛犊牛的抗性基因多于正常牦牛犊牛,且多为多重耐药基因.综上可知,发生腹泻的牦牛犊牛肠道菌群的多样性降低,会引起变形菌门相对丰度的增加和厚壁菌门相对丰度的减少;同时,腹泻牦牛犊牛携带的抗性基因增加,且多数基因属于多重耐药基因.
Study on Characterization of Intestinal Flora in Normal and Diarrhea Yak Calves Based on Metagenomic Sequencing Technology

刘燕红、王银梦、张玉莹、杨得玉、刘书杰、崔占鸿

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青海大学畜牧兽医科学院,农业农村部青藏高原放牧牦牛藏羊动物营养与饲草料重点实验室,青海省牦牛工程技术研究中心,青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室,西宁810016

宏基因组测序 牦牛犊牛 腹泻 肠道微生物 功能基因

国家自然科学基金青海省重大科技专项

322608532021-NK-A5

2023

动物营养学报
中国畜牧兽医学会

动物营养学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.297
ISSN:1006-267X
年,卷(期):2023.35(4)
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