基于SMRT测序技术的塔里木马鹿冬季肠道菌群多样性分析

摘要

为探究塔里木河流域塔里木马鹿（Cervus elaphus yarkandensis）冬季肠道菌群群落结构、多样性与功能，采用PacBio平台的单分子实时测序技术（single molecule realtime sequencing,SMRT）对塔里木河上游湿地自然保护区采集并筛选的25份塔里木马鹿粪便样本的16S rRNA基因全长进行测序，共获得298 578个clean reads,clean reads聚类获得28 026个OTU，包括25门684属。Alpha多样性分析结果显示，塔里木马鹿冬季肠道菌群Shannon指数为（7.764±0.044）,Simpson指数为（0.015±0.001）,Chao1指数为（12 242.668±695.106）,ACE指数为（9 366.423±407.612）。塔里木马鹿优势菌门为厚壁菌门（Firmicutes,60.51%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,26.02%）、变形菌门（Proteobacteria,3.61%）、疣微菌门（Verrucomicrobia,1.57%）和浮霉菌门（Planctomycetes,1.46%）。相对丰富度在前10的菌属为Papillibacter(5.48%)、拟杆菌属（Bacteroides,5.12%）、Muribaculum(4.69%)、Phocaeicola(4.49%)、Lawsonibacter(4.31%)、瘤胃球菌属（Ruminococcus,4.09%）、Intestinimonas(3.06%)、普氏菌属（Prevotella,2.87%）、克里斯滕森菌属（Christensenella,2.71%）和弯曲杆菌属（Campylobacter,2.54%）。PICRUSt 16S功能预测结果表明，塔里木马鹿肠道菌群基因功能主要富集于新陈代谢（48.58%）、遗传信息处理（19.04%）和环境信息处理（12.08%）；其中新陈代谢主要以碳水化合物代谢（9.47%）、氨基酸代谢（9.93%）为主，并且环境信息处理的膜转运（9.96%）基因相对丰富度最高。研究揭示了野生塔里木马鹿冬季肠道菌群特征和功能，为塔里木马鹿野生种群的保护提供基础数据。

关键词

塔里木马鹿 / 肠道菌群 / 单分子实时测序(SMRT) / PICRUSt功能预测