论文部分内容阅读
食物多样性(Diet Diversity)是影响动物适应性的重要因子之一。植食性啮齿类动物必须取食各种植物获取充足的营养和能量,以满足其生命活动,例如代谢、生长发育、筑巢及繁殖等需求。均衡的营养能够促进啮齿动物的生长和繁殖,提高啮齿动物的竞争力;而营养不足或失衡则会导致啮齿动物免疫力下降,诱发一些不良反应症状。食物组成及结构的变化可诱使肠道菌群(Gut microbiota)群落组成结构发生改变,并进一步影响宿主的免疫力。同时还会影响瘦素(Lepin)水平,间接影响体内脂肪合成与储藏,影响个体发育迟缓,甚至导致个体死亡。布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)是我国内蒙古草原的优势物种,种群暴发时通过大规模啃食植物和地表挖掘行为使草场植被裸露,引起草场退化,严重威胁着草地生态系统服务功能。前期工作发现,食物种类数量一致但食物组成的比例不同会对啮齿类动物肠道微生物组成及网络结构造成显著的影响。但有关食物的多样性及组成是如何影响鼠类肠道微生物及其适合度的,仍然有待研究。本研究中,根据布氏田鼠的喜好度排序,我们选取了5种主要的喜好植物,包括羊草(Leymus chinensis)、克氏针茅(Stipa krylovii)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、沙葱(Allium mongolicum)和阿氏旋花(Convcolvulaceae sepium,C.s)。人为配置不同食物多样性的食谱(单一植物组合、两种植物组合、三种植物组合、四种植物组合),连续饲喂布氏田鼠40天。探究食物多样性对布氏田鼠存活率、生长率、免疫指标、瘦素水平及肠道微生物群落组成的影响。主要研究结果如下:1)随着食物多样性种类的增加,布氏田鼠存活率显著提高(p<0.05);与单一植物组相比,2-4种植物组饲喂的布氏田鼠存活率分别增加15.6%、18%和12.2%;不同植物种类对布氏田鼠存活率变化起着极显著作用(p<0.01);随着克氏针茅、阿氏旋花在食谱中比例的增加,布氏田鼠存活率均显著下降(p<0.05)。2)随着食物多样性的增加,布氏田鼠生长率在1-5周极显著降低(p<0.01);不同植物种类对生长率变化起着极显著性作用(p<0.01);随着羊草在食谱中比例的增加,1-5周布氏田鼠生长率极显著提高(p<0.01),随着克氏针茅在食谱中比例的增加,1-3周、1-5周布氏田鼠的生长率均显著下降(p<0.05),随着阿氏旋花在食谱中比例的增加,1-3周内布氏田鼠生长率极显著下降(p<0.01)。3)随着食物多样性的增加,布氏田鼠个体平均Ig A浓度分泌水平得到一定程度的提高,同比于单一植物组,2-4种植物组的布氏田鼠平均个体Ig A浓度分泌水平率分别增加4.4%,3.5%,6.1%,但均不显著(p>0.05)。不同植物因素会引起Ig A分泌水平的变化,从高到低依次为:阿氏旋花>羊草>克氏针茅>苜蓿>沙葱,但组间差异均不显著(p>0.05)。4)随着食物多样性的增加,布氏田鼠个体平均瘦素水平得到一定程度的提高,同比于单一植物组,2-4种植物组的布氏田鼠平均个体瘦素浓度分泌水平率分别增加1%,1.6%,7.6%,但统计上组间差异不显著(p>0.05)。不同植物因素会引起瘦素水平的变化,从高到低依次为:苜蓿>沙葱>阿氏旋花>克氏针茅>羊草,但组间也未发现显著性差异(p>0.05)。5)随着食物多样性的增加,肠道菌群的物种在不同分类层级的物种菌群结构上发生显著变化。相似的肠道菌群组成与所食用的植物相同有关,随着食物多样性的增加,拥有更多差异细菌和功能更丰富的菌属。我们发现Clostridia、Lachnospiraceae、Firmicutes和Clostridiales可用来区分不同食物多样性组的显著biomaker。而Metabolism、Genetic-lnformation-Processing、Cellular-Processes、Human-Diseases和Organismal-Systems等功能也可用来区分不同食物多样性组间差异。综上所述,不同食物多样性的食谱会显著影响布氏田鼠存活率、生长率及肠道微生物的群落组成和功能;但对免疫指标Ig A、瘦素水平影响不大。