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微生物由于个体小,数量大,繁殖快和适应性强而广泛分布于自然界。在动物机体与外界相接触或相通的部位,皆有微生物的存在。国内外微生态学界普遍认为:消化道正常菌群的建立是在动物出生之后,而健康母体的子宫和胚胎的消化道是无菌的。但在动物养殖实践中,可见到新生仔猪随着胎粪的排出立即出现腹泻或下痢。这启示我们:是否在胚胎发育阶段消化道就已经存在某些正常菌群,由于出生后气体的温度、湿度等环境条件的急剧改变,正常菌群失衡而导致腹泻或下痢。
本研究对常规饲养、正常妊娠的不同胚龄昆明系小白鼠的胚胎后期胃肠道细菌进行分离鉴定。选择多种不同类型的培养基对小鼠胚胎肠道的内容物进行需氧和厌氧培养,通过对分离的具有代表性菌株的培养特性、形态特征和糖发酵试验等一系列生理生化试验,比对《伯杰氏系统细菌学手册》和《常见细菌系统鉴定手册》,初步判定所分离到细菌的种属和特点。并利用分析细菌的16SrRNA的方法来鉴定分离的代表性菌株。在传统表型鉴定的基础上,设计细菌的通用引物,以分离出的细菌菌株所提取的DNA为模板,PCR扩增出目的基因片段,纯化回收产物并连接到pMD18-T载体中,转化入大肠杆菌JM109菌株,在含有氨苄青霉素抗性的LB琼脂平板上筛选阳性重组子。提取质粒经酶切鉴定、PCR分析,将检测阳性的重组质粒进行测序,所得结果分别与Genbank上发表的同属的代表菌株的16SrDNA序列比较,得到相似性百分比,构建系统发育树,则可判定菌株的归属。
从小鼠胚胎后期消化道中分离到36株细菌,选取其中具有代表性的10株菌进行传统鉴定和16SrRNA序列分析,依据伯杰氏系统细菌学手册的标准和描述,以及从所获得的阳性克隆中选择出代表性克隆进行测序,并将序列提交美国国家生物信息中心(NCBI)进行同源性比对。分析显示,序列中有6条与4个己知的细菌属具有同源性,分别是微球菌属(Micrococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、变形杆菌属(Proteus)和双岐杆菌属(Bifidobacterium),表明小鼠胚胎后期消化道中存在有与出生后肠道中相似的正常微生物菌群,并且G+占据了绝对优势,细菌的平均数量达到1.2×102~3.2×102CFU/g。这将为深入研究动物体从胚胎发育开始即与动物体终生共存的正常菌群的来源、分布、生态、生理特性及其生物学意义提供细菌学依据,将丰富微生物在自然界分布的科学理论。
正常微生物群在动物内环境中的定居、繁殖是与宿主之间长期历史进化的必然结果,通过适应机制和自然选择形成长期共存、相互影响的动态平衡的微生态系统,是动物体生命活动中不可缺少的重要组成部分。因此,对动物胚胎正常微生物群的研究,尤其是了解生物群与其宿主之间的关系,对动物与人类的健康具有重要意义,同时为进一步研究和开发微生态制剂,提高无公害畜产品的质量,促进畜牧业可持续发展等具有深远的科学意义。