繁殖障碍母驴子宫细菌多样性研究——基于16S高通量测序

作者:张敬文; 刘文强*; 王长法; **鹏; 许丹丹
来源:黑龙江畜牧兽医, 2022, (08): 125-140.
DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2021.02.0237

摘要

为了研究繁殖障碍母驴子宫细菌多样性,试验将11头3~5岁成年母驴按健康状况分为健康组(HG组)、子宫炎组(MG组)和屡配不孕组(SG组),分别采集每组的子宫分泌物,提取样本总DNA后对细菌16S rRNA的V3~V4可变区进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq PE300平台进行高通量测序。对测序数据进行统计和OTU聚类并绘制稀释曲线,计算Alpha多样性指数(Chao、Ace、Shannon、Simpson、Coverage指数),并基于OTU聚类结果进行物种注释和统计、Beta多样性和菌群相对丰度差异分析。结果表明:共得到有效序列436 487条,其中HG组152 882条,MG组161 781条,SG组121 824条;有效序列长度主要分布在421~460 bp之间,平均序列长度为437 bp,其中HG组约为437 bp, MG组约为438 bp, SG组约为436 bp;根据序列97%相似水平划分得到的OTU数目为511个。SG组和MG组的Ace、Chao指数均高于HG组;Shannon指数以SG组为最高,MG组为最低;Simpson指数以MG组为最高,SG组为最低;三组Coverage指数均为0.99。三组细菌相对丰度高于1%的共10个门,占菌群相对丰度的95.74%~97.98%,分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)、硬壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、Synergistetes菌门、Saccharibacteria菌门、螺旋菌门(Spirochaetae)、SR1_Absconditabacteria菌门和软皮菌门(Tenericutes),优势菌门为拟杆菌门、硬壁菌门、变形菌门和放线菌门;三组细菌相对丰度高于1%的共37个属,占菌群相对丰度的66.60%~78.67%,分别为紫单胞菌属(Porphyromonas)、丝状杆菌属(Filobacterium)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、梭杆菌属(Fusobacterium)、Oceanivirga菌属、棒状杆菌属(Corynebacterium)、嗜胨菌属(Peptoniphilus)、Ezakiella菌属、活动弯曲杆菌属(Mobiluncus)、蛋白胨链球菌属(Peptostreptococcus)等;优势菌属为紫单胞菌属、丝状杆菌属、弯曲杆菌属和梭杆菌属。经PCA法分析HG组、MG组和SG组在属水平PC1轴上的菌群组成差异解释度为48.54%,在PC2轴上的菌群组成差异解释度为15.02%;经PCoA法分析HG组、SG组和MG组在属水平PC1轴上的菌群组成差异解释度为37.76%,在PC2轴上的菌群组成差异解释度为23.44%;三组总体上菌群组成相似,但MG组个别样本与其他样本菌群组成差异较大。HG组的纤毛菌属细菌相对丰度在三组中最高,与其他两组差异显著(P<0.05);SG组的棒状杆菌属和克里斯滕森菌属细菌相对丰度在三组中均最高,与其他两组差异显著(P<0.05);MG组的拟杆菌属细菌相对丰度在三组中最高,与其他两组差异显著(P<0.05)。说明不同健康状况下母驴子宫细菌多样性具有明显差异。

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