华大海洋联合发表两栖弹涂鱼与其他脊椎动物肠道微生物的比较宏基因组学研究论文 - 海洋鸟类研究论文发表

2019年9月6日，华大海洋与广东省农科院合作，于最新一期的农业科学领域著名期刊Animals上，报道了大弹涂鱼等多种鱼类的肠道微生物结果，并与不同生活类型来源的宿主动物（包括两栖弹涂鱼、海洋鱼类、淡水鱼类、两栖动物和陆生动物）进行食性的关联性比较研究。华大海洋研究院博士生易云海、广东省农科院王志林为论文的并列第一作者，广东省农科院在站博士后董博、华大海洋研究院院长石琼教授为论文的共同通讯作者。

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该论文基于45个自测及91个从公共数据库下载的共136个16S扩增子数据集，和从五种常见鱼类（大弹涂鱼、大鳍弹涂鱼、草鱼、篮子鱼、斑点叉尾鮰）测得的19个宏基因组数据集出发，确定了不同脊椎动物群肠道中的主要微生物类型；获得五种常见鱼类的肠道微生物基因集以及细菌素相关基因信息，并讨论了与宿主鱼类疾病之间的关系。这些大数据将为探索肠道微生物对宿主的潜在影响以及研究水产养殖业中的相关应用提供科技支撑。

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随着二代测序技术的迅速发展，多个鱼类的肠道微生物也被广泛研究。弹涂鱼是潮间带生态系统的重要组成部分，华大海洋早在2014年就在Nature子刊上首次发表了多种弹涂鱼的全基因组成果。早有研究表明，肠道可能在这些两栖鱼类的陆生适应中发挥重要作用，但是他们的肠道微生物组成及与其它脊椎动物的差别还不清楚。该研究根据脊椎动物的生活习性分成两栖弹涂鱼、海洋鱼类、淡水鱼类、两栖动物及陆生动物五大类群，通过操作分类单元（OTU）分析对这五类代表性动物类群的微生物组成做了全面的研究。

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结果发现，蓝藻目细菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）及梭杆菌门（Fusobacteria）是弹涂鱼中含量最多的细菌门类。尽管厚壁菌门和梭杆菌门是五组动物共有的高丰度细菌门类，但不同动物中的微生物组成差异还是比较大（图2）。另外，我们根据食性将有关研究动物分成草食、肉食和杂食动物后进行OTU数据分析发现，鲸杆菌属（Cetobacterium）和发光杆菌属（Photobacterium）是核心OTU中最丰富的细菌属类。通过对大弹涂鱼和草鱼这两种草食性鱼类的宏基因组比较分析（图3），我们发现它们在微生物类别及功能基因存在显著差异。有意思的是，我们在五种常见鱼类的肠道微生物中也注释到了多个细菌素相关基因，揭示它们在抵抗病原菌方面的潜在作用。

总之，有关研究不仅阐释了宿主的生活习性和食性与肠道微生物组成之间的关系，还为水产养殖鱼类的健康生长提供了宝贵的细菌遗传资源和抗病研发支撑。“

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