《江苏农业科学杂志》发表论文赏析
作者:吴香君;王钱保;赵振华;张会永;孔熠;张耿铭;吴兆林;孔令琳;谢遇春;黄华云
单位:1.江苏省家禽科学研究所,江苏扬州 225125; 2.河北科技师范学院动物科技学院,河北秦皇岛 066600
摘要:通过系统解析鸡盲肠微生物群落结构与多样性的动态变化规律,揭示禽白血病(avian leukosis,AL)致病机制与肠道菌群演替的互作关系,着力解决因禽白血病病毒(ALV)感染引发的鸡肠道微生态失衡问题。试验选用江苏省家禽科学研究所自主培育的专门化优质品系E系、S3系、R系和S2系作为研究对象,分别采集阴性对照群组与阳性禽白血病感染组的盲肠内容物样本,通过16S rRNA基因高通量测序技术,系统解析盲肠微生物群落结构。运用QIIME2平台开展扩增子序列变异体(ASV)多样性解析,精准识别微生物物种单元;基于R语言Vegan包执行α多样性分析,量化组内微生物群落的丰富度与均匀度;利用MetaboAnalystR包,基于Bray-Curtis距离算法完成β多样性分析及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),揭示组间微生物群落结构差异;用线性判别分析效应量软件对组间差异物种进行统计学筛选;最后利用PICRUSt2工具,结合KEGG和GO数据库,进行菌群功能代谢通路预测分析,全面探究盲肠菌群的生物学功能。结果显示,R系共获得692个ASV,S2系共获得692个ASV,E系共获得640个ASV,S3系共获得717个ASV;阳性组的Shannon指数和Chao1指数均低于阴性组,表明禽白血病感染导致盲肠菌群多样性降低;所有样本总共注释了15个门、19个纲、40个目、72个科及120个属;在菌群结构组成层面,门水平分析表明:拟杆菌门、厚壁菌门、脱硫杆菌门、放线菌门和疣微菌门相对丰度总和超过微生物总量的90%;其中S2系与E系中,阳性感染组厚壁菌门与拟杆菌门的丰度比值(F/B)较阴性组显著升高,而S3系与R系呈现相反趋势;而变形菌门的相对丰度升高,在属水平上,拟杆菌属为4个品系盲肠微生物群落的共有优势菌属,阳性组拟杆菌属相对丰度均低于阴性组。基于PICRUSt2的功能预测分析结果表明,ALV阳性感染显著改变盲肠菌群代谢功能:菌群短链脂肪酸(SCFAs)合成代谢通路显著下调,而氨类物质合成相关通路显著上调,预示肠道能量代谢效率降低。本研究证实,ALV感染可显著改变鸡盲肠微生物群落的结构与功能,致使菌群多样性降低、优势菌属比例失衡,并引发代谢通路显著重构。
关键词:鸡;禽白血病;16S rRNA;盲肠;肠道菌群