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文献解读|宿主物种和栖息地塑造了与鱼类相关的细菌群落

 

 简介 

 

虽然许多研究表明肠道和皮肤表面微生物群落结构受物种特异性和栖息地特异性因素的驱动,但在野生脊椎动物中,宿主特异性及环境因素对微生物群落结构的影响程度仍知之甚少。因此,该研究以17种鱼为对象,探究鱼皮肤、肠道和水体细菌群落结构,并评估宿主栖息地和系统发育对微生物群落的影响。

 

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英文标题:Host species and habitat shape fish-associated bacterial communities: phylosymbiosis between fish and their microbiome

中文标题:宿主物种和栖息地塑造了与鱼类相关的细菌群落

发表时间&期刊:2023.11.20 &Microbiome(IF:15.5)

作者单位:加拿大温莎大学大湖环境研究所Javad Sadeghi为论文第一作者,该单位Daniel D. Heath为通讯作者

测序技术:16S V5-V6

 

 技术路线 

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 主要结果 

 

1.α多样性与β多样性

水体细菌群落的香农指数、Chao1指数、PD指数均显著高于鱼肠道和皮肤表面的,且肠道细菌群落多样性最低(图1),NMDS显示水体细菌群落结构与肠道和皮肤的存在显著差异(图2)。

 

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图1 鱼肠道、皮肤及水体细菌群落的α多样性

 

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图2 鱼肠道、皮肤及水体细菌群落的β多样性

 

2. 鱼肠道和皮肤细菌群落组成

科水平,肠道和皮肤细菌群落主要由Aeromonadaceae 、Enterobacteriaceae等组成(图3、4),共有37个科的细菌相对丰度在肠道和皮肤中存在显著差异,NMDS结果也表明两者群落组成显著不同(图2)。

 

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图3科水平鱼肠道细菌群落组成

 

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图4科水平鱼皮肤表面细菌群落组成

 

3. 内源和外源因素分析

NMDS结果显示,肠道和皮肤表面细菌群落都基于地理位置(图5A、B)和鱼品种(图5C、D)而聚类。LMM(linear mixed-model)模型得出鱼品种、饵料和生境对肠道细菌α多样性有显著影响,同时对肠道和皮肤细菌群落β多样性也有显著影响(表1)。

 

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图5 基于地理位置和鱼品种的NMDS结果

 

注:A、C为肠道样品、B、D为皮肤样品

 

表1线性混合模型结果

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4. 宿主-微生物群落系统共生

肠道(r=0.18, P < 0.05)和皮肤(r=0.26, P < 0.01)细菌群落差异与宿主进化距离存在显著正相关关系,进一步印证鱼类肠道和皮肤细菌群落的系统共生。

 

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图6 肠道(a)和皮肤(b)与宿主发育距离的相关性

 

 研究结论 

 

研究表明,鱼类微生物群与水体环境中微生物群显著不同,地理位置对微生物组成有很强的影响,且皮肤和肠道微生物群都有很强的宿主物种-位置相互作用效应。

 

参考文献:

[1] Javad Sadeghi, et al. Host species and habitat shape fish-associated bacterial communities: phylosymbiosis between fish and their microbiome . Microbiome. 2023

 

 

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