不同性别和生长阶段对克氏原螯虾肠道菌群多样性的影响

摘要

为研究性别和生长阶段对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肠道菌群的影响,实验对来自虾塘的雌雄成虾肠道样品及来自实验室养殖的幼虾和成虾的肠道样品进行了16S rRNA高通量测序分析.结果表明,不同性别间克氏原螯虾肠道菌群的多样性和功能均没有显著性差异(独立样本t检验:P>0.05),其优势菌群在门水平上均包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等;属水平上包括拟杆菌属(Bacteroidia)、希瓦氏菌属(Shewanella)、梭菌属(Clostridium)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)等;但各优势菌群在个体间的丰度差异较大,且在成虾阶段趋于保守,属肠道常驻菌群.幼虾肠道菌群的Alpha多样性显著高于成虾(独立样本t检验:P<0.05).在门水平上,优势菌群较为一致,包括变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门(Actinobacteria).成虾厚壁菌门与拟杆菌门的比例高于幼虾,表明成虾分解食物和吸收营养的潜力更强.在属水平上,成虾和幼虾肠道中均存在大量的黄杆菌属(Flavobacterium)、拟杆菌属和氢噬胞菌属(Hydrogenophaga),这些菌属可以帮助机体进行多种营养代谢,成虾肠道中与碳水化合物代谢相关的菌群多于幼虾.PICRUSt功能预测显示,在克氏原螯虾肠道中,营养代谢功能相关的菌群相对丰度最高,而成虾肠道菌群代谢碳水化合物的功能显著高于幼虾.实验表明,在野外虾塘养殖下的克氏原螯虾的肠道菌群不论是在群落多样性、物种丰度还是菌群功能预测上,都未体现出性别间的差异,且肠道菌群的个体差异较大;但在不同生长阶段间,克氏原螯虾肠道微生物的群落多样性、丰度及功能都有显著差异,相比于幼虾,成虾肠道菌群多样性降低,多种代谢功能升高.