氨氮胁迫对鲫免疫系统及肠道菌群结构的影响

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集约化生产养殖、高密度养殖以及蛋白饲料的过度使用,容易造成水体中氨氮含量升高,引起水华、赤潮等水体富营养化,既破坏生态环境又给水产养殖业带来巨大的经济损失。氨氮胁迫会危害鱼体免疫系统,损伤肠道粘膜,提高鱼体对病原菌的易感性。本研究利用静水试验法测定氨氮对鲫的半数致死浓度(LC50)及其安全浓度;通过氨氮胁迫试验研究氨氮对鲫免疫系统的影响;利用高通量测序技术分析氨氮对鲫肠道菌群结构的影响,研究氨氮浓度、暴露时间与肠道菌群种类、含量的关系;初步探讨氨氮—免疫—肠道微生物三者之间的关系。本研究得到的主要结果如下:  1.氨氮在96h时对鲫的LC50为110.66mg·L-1,安全浓度为11.07mg·L-1。  2.通过氨氮胁迫试验,发现在安全浓度(10ppm)处理组中,免疫相关基因(IL-1β,CXCL-8,TNFα)和抗氧化酶相关基因(GST,CAT,PRX)第15天时与对照组相比表达量显著上调;在高浓度(50ppm)处理组中,免疫相关基因(IL-1β,CXCL-8,TNFα)和抗氧化酶相关基因(GST,SOD,CAT,PRX)第15天和第30天表达量较对照显著下调;再经15天无氨氮处理,免疫相关基因和抗氧化酶相关基因表达可恢复到对照水平。  3.通过16S rDNA微生物多样性分析,发现氨氮胁迫对肠道菌群物种丰度无显著影响;对肠道菌群结构组成显著影响,在属水平上,随着氨氮胁迫浓度升高拟杆菌属Bacteroides和鲸杆菌属Cetobacterium比例先升高后降低;在高浓度组中,潜在病原菌黄杆菌属Flavobacterium相对含量随氨氮暴露时间不断升高,在第30d时与对照相比相对含量升高近25%,病原菌含量的升高可能与免疫相关基因的显著下调有关。  综上所述,氨氮胁迫对鲫免疫系统及肠道菌群结构有一定的影响。高浓度氨氮胁迫抑制免疫相关基因和抗氧化酶相关基因的表达,同时鲫肠道内潜在病原菌黄杆菌属Flavobacterium含量升高。
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