犊牛后肠道菌群母源传递及微生物多样性分析

作     者：杨敏娜 

作者单位：黑龙江八一农垦大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曲永利

授予年度：2022年

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：犊牛 母源传递 后肠道 菌群 多样性分析 

摘      要：近年来,尽管哺乳动物肠道菌群的早期来源和定植规律不断得到揭示,但新生犊牛肠道早期菌群的来源与定植规律仍未确定。因此,本试验以围产期奶牛及其所产犊牛为试验动物,借助16S rRNA扩增子测序技术,探究围产期奶牛胎盘、脐带、羊水、唾液、产道粘液、初乳和粪便菌群对其所产犊牛后肠道菌群的定植贡献,同时研究新生犊牛唾液菌群对犊牛后肠道菌群的定植贡献,分析犊牛唾液和犊牛后肠道菌群结构的动态变化。旨在明确围产期母牛不同部位和出生后犊牛唾液菌群对新生犊牛后肠道菌群的定植贡献,为未来利用微生物技术手段促进犊牛早期肠道健康水平提供理论依据。(1)新生犊牛后肠道微生物母源传递特征的研究在黑龙江省某规模化荷斯坦奶牛牧场,选取13对荷斯坦经产奶牛(2～3胎)及其所生犊牛为试验动物。采集母牛产道粘液、唾液、胎盘、脐带、羊水、初乳、奶牛和犊牛粪便等样本,进行16S rRNA测序。试验结果表明,新生犊牛胎粪菌群多样性和母牛唾液菌群多样性差异不显著(P0.05),却极显著高于母牛其他部位(胎盘、脐带、羊水、初乳、产道粘液和粪便)菌群多样性(P0.05),却极显著高于奶母牛其他部位(胎盘、脐带、羊水、初乳和产道粘液)菌群丰富度(P0.05)。在犊牛出生后3d、5 d和7 d粪便菌群中,任意两个时间点的粪便菌群多样性和丰富度均差异不显著(P0.05)。不同时间点犊牛粪便组间菌群结构均差异较大,且犊牛日龄越大的粪便菌群与犊牛日龄越小的粪便菌群组间结构差异越大。变形菌门、厚壁菌门、Fusobacteriota、拟杆菌门在5个时间点均为犊牛粪便菌群的优势菌门。犊牛粪便菌群中共有18个属,其中有12个属来自于厚壁菌门。犊牛粪便菌群中在不同时间点最具有差异显著的物种分别为变形菌门、Enterobacterales、Oscillospirales、厚壁菌门和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)。(3)新生犊牛唾液菌群结构动态变化的研究在试验二中选取6头身高、体重相近且健康的新生荷斯坦犊牛为试验动物,分别在犊牛出生当天(0d)、3d、5d、7d、15d时采集口腔唾液样本,进行16S rRNA扩增及测序。试验结果表明,不同时间点的犊牛唾液菌群样本共享OTUs 715个,0d犊牛唾液菌群的特异性OTUs最多(2017个)。0 d时犊牛唾液菌群丰度和多样性显著高于其他时间点(3d、5 d、7 d和15 d)的唾液菌群丰富度和多样性(P0.05)。5 d时犊牛唾液菌群丰富度极显著高于7 d时犊牛唾液菌群丰富度(P0.05)。犊牛出生后唾液菌群结构发生了显著变化,随着犊牛日龄的增长,犊牛日龄越大的唾液菌群与0d犊牛唾液菌群组间结构差异越小。不同时间点唾液菌群的最优菌门均是变形菌门,次级优势优菌门均是厚壁菌门。0d、3d、5d、7d和15 d犊牛唾液菌群之间最具有显著性差异的菌种分别为假单胞菌目(Pseudomonadales)、链球菌属(Streptococcus)、Bibersteinia、丙型变形菌纲(Gammaproteobacteria)和 Alysiella。(4)新生犊牛唾液菌群对后肠道菌群多样性影响的研究以试验二和试验三中的新生犊牛为试验对象,分别在出生当天(0d)、3d、5 d、7 d、15d时,采集粪样和唾液样本,进行16S rRNA扩增及测序。试验结果表明,