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犊牛腹泻的高发病率和高死亡率给整个规模化养牛产业带来了巨大的经济损失,有报道称,超过50%的初生犊牛的死亡都是由腹泻引起的。目前,国内关于犊牛腹泻的研究多集中于某个血清型病原菌的流行病学的调查研究或是针对病例爆发的病原菌的分离鉴定以及治疗方面的研究,而对腹泻发生时肠道微生物的多样性及其变化的研究报道很少。瘤胃是反刍动物营养代谢中最重要的环节,也是研究微生物多样性的热点。然而犊牛瘤胃尚未发育完全,故其肠道微生物菌群在宿主健康和营养中的作用相当重要和显著。开展关于犊牛肠道微生物多样性研究,不仅可以比较全面地了解肠道微生物菌群,促进肠道微生物资源的开发和利用,而且还能为初生犊牛动物营养研究以及犊牛腹泻的发生提供实验依据,为更好的预防和控制犊牛腹泻有着重要的意义。 随着分子生物学技术的发展,从分子水平研究环境微生物的群落结构已经成为可能。PCR(聚合酶链式反应)、RFLP(限制性片段长度多态性)技术的建立和16SrRNA测序技术的不断完善以及将这些技术融合而产生一种简单、快速和有效的微生物多样性或者群落结构分析方法。与传统方法相比,它不需要分离培养细菌,可利用PCR扩增环境样品中所有细菌的16SrRNA,包括活菌(可培养和不可培养)和未降解的死菌。本论文利用16SrRNA-RFLP(16SrRNArestrictionfragmentlengthpolymorphism)的分子生物学方法直接对规模化养殖的2周龄内健康和腹泻犊牛直肠中的细菌进行分类,同时分析腹泻前后直肠中细菌的种群变化情况,探索细菌种群变化情况与犊牛腹泻之间的关系。 研究结果表明: 1.从4头1-2周龄健康犊牛的16SrDNA克隆文库中随机挑选了506个克隆,通过菌落PCR技术筛选出488个阳性克隆,其中共143个OTUs。在测序得到的14个克隆的16SrRNA序列中,1条为嵌合序列。经过系统学分析,13条非嵌合序列分属于以下几大细菌类群:梭菌属(13%)、双歧杆菌属(8%)、拟杆菌属(3%)、真杆菌属(3%)、普氏菌属(2%)、埃希菌属(4%)、巨型球菌属(5%)和不可培养菌(8%)等,以专性厌氧菌属为主。 2.从4头2周龄腹泻犊牛的16SrDNA克隆文库中随机挑选了480个克隆,通过菌落PCR技术筛选出474个阳性克隆,其中共91个OTUs。在测序得到的12个克隆的16SrRNA序列中,无嵌合序列。经过系统学分析,12条非嵌合序列分属于以下几大细菌类群:乳杆菌属(14%)、肠球菌属(10%)、埃希菌属(8%)、弧菌(5%)和不可培养菌(20%)等,以需氧兼性厌氧菌菌属为主。 3.综合比较分析健康和腹泻犊牛的细菌群落多样性,发现健康犊牛直肠的细菌多样性明显比腹泻犊牛更为丰富,表明犊牛腹泻前后细菌群落结构发生了显著变化,梭菌属、双歧杆菌属和巨型球菌属不再是优势菌属,转变为以乳杆菌属、肠球菌属和埃希菌属为主。