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骆驼瘤胃细菌群落的深度多样性研究

作者:萨日盖   来源:内蒙古骆驼研究院  已浏览【】次  文字:【】【】【

反刍动物消化道的瘤胃是一个很大的发酵室,里面装有多种共生微生物,为宿主动物提供了显著的消化植物木质纤维素材料的能力。瘤胃微生物群落的特征提供了改善动物食物消化效率,减少甲烷排放以及开发有效的发酵系统以将植物生物质转化为生物燃料的机会。在这项研究中,Javad Gharechahi等人应用16S rRNA基因扩增子焦磷酸测序,以探索居住在骆驼瘤胃中的细菌群落的结构。使用76,333条经过质量检查,嵌合体和单例过滤的读数,在97%的物种水平序列同一性下鉴定出4954个操作分类单位(OTU)。在门类水平上,超过96%的读段属于拟杆菌(51%),硬毛菌(31%),变形杆菌(4.8%),螺旋藻(3.5%),纤维杆菌(3.1%),疣状微生物( 2.7%)和Tenericutes0.95%)。所有动物共有15%的OTU746)包含所有主要分类单元的代表性序列,它们被视为骆驼瘤胃微生物组的核心候选成员。通过瘤胃消化液固液部分的微生物组成分析显示,固液部分中的细菌,梭状芽孢杆菌,瘤胃球菌和梅毒螺旋体以及液中的细小杆菌,疣状微生物,蓝细菌和琥珀酸弧菌成员的差异富集分数。结果表明,骆驼瘤胃微生物组在结构上与其他反刍动物如牛的相似。骆驼瘤胃微生物组区别于其他反刍动物的独特特征是纤维素分解细菌的大量富集。

 

1 对检测到的OTU数量的反折射分析,该函数是从骆驼瘤胃微生物组生成的读取数的函数。(a)反射曲线显示观察到的OTU的数量,每个单独样品的读取计数都增加。(b)每只动物的反射曲线。

Fig1 Rarefaction analysis of the number of OTUs detected as a function of the number of reads generated from the camel rumen microbiome. (a) Rarefaction curves show the number of observed OTUs with increasing read counts for each individual sample. (b) Rarefaction curves for each individual animal.

 

图2 分配给构成骆驼瘤胃微生物组的门的序列读数的分布和百分比。瘤胃消化物的液体,固体和整个部分中主要分类单元的发生率是根据每个样品部分中净读数的总数计算得出的。每个节点的半径按对数比例缩放,以表示分配给分类单元的读段数整个数据集。

Fig2 The distribution and percentage of sequence reads assigned to phyla constituting the camel rumen microbiome. The prevalence of major taxa in liquid, solid and whole fractions of rumen digesta have been calculated based on the total number of clean reads in each sample fraction.

 

3 在每只动物中分配给构成核心骆驼瘤胃微生物组的分类单元(属水平)的总序列读数的分布和百分比

Fig3 The distribution and percentage of total sequence reads assigned to taxa (at the genus level) constituting the core camel rumen microbiome in each individual animal.

 

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