在水生動物中，腸道微生物群落結(jié)構(gòu)隨著宿主發(fā)育和生存環(huán)境而發(fā)生變遷，理解環(huán)境影響水生動物腸道微生物的機(jī)制對于評估和管理水生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所楊海樂博士等科研人員在研究中發(fā)現(xiàn)，長江野生魚類腸道內(nèi)的微生物主要來自與魚類食性相關(guān)的環(huán)境微生物，大多只是“匆匆過客”(暫住者)，和宿主形成穩(wěn)定適應(yīng)的常住者占比很低。近日，相關(guān)研究成果以論文形式發(fā)表在微生物期刊FrontMicrobiol上。

為了能夠系統(tǒng)理解腸道微生物與環(huán)境微生物之間的動態(tài)關(guān)系，長江所科研人員提出了一個(gè)簡化的框架來描述腸道微生物的定殖和動態(tài)：水生動物在個(gè)體發(fā)育早期，環(huán)境微生物隨水體環(huán)境和餌料一起通過攝食過程進(jìn)入腸道。隨著個(gè)體發(fā)育和免疫系統(tǒng)的建立，一小部分進(jìn)入腸道的微生物與宿主之間逐漸建立協(xié)同平衡，成為腸道微生物定居者，而大部分進(jìn)入腸道的環(huán)境微生物只是“匆匆過客”，其受腸道內(nèi)環(huán)境及免疫過程的過濾而消失，或在腸道微生物群落動態(tài)競爭演替中消失。因而，在成年個(gè)體的腸道中，微生物是由不斷進(jìn)入腸道的環(huán)境微生物和已定居腸道的微生物組成的。

為了量化環(huán)境微生物在野生魚類腸道的定殖狀況，長江所科研人員利用16S rRNA基因擴(kuò)增子測序，對長江武漢段水體環(huán)境微生物和10種野生魚類(粗唇魚危、長吻魚危、瓦氏黃顙魚、鯰、鱖、短頜鱭、鰱、鳙、銅魚、銀鲴)的腸道微生物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，量化環(huán)境微生物與腸道內(nèi)微生物之間的關(guān)系。結(jié)果確認(rèn)，在大多數(shù)個(gè)體中，近80%的腸道微生物OTU水平與水體環(huán)境微生物相同(除了鱖和短頜鱭偏低，約74%)。在約80%的個(gè)體中，95%以上的腸道微生物物種和OTU屬于過客類型。在魚類物種水平，99%以上的引入腸道的微生物物種和OTU是“過客”。水體環(huán)境微生物中近79%的OTUs和89%的物種可以被引入魚類腸道。受臨時(shí)微生物引入的驅(qū)動，具有相似棲息生境和食性的魚類具有相似的腸道微生物群落。也就是說，對于成年魚類，腸道內(nèi)大多數(shù)微生物都是“匆匆過客”，主要來自與魚類食性相關(guān)的環(huán)境微生物。論文作者建議進(jìn)一步研究以探討通過環(huán)境微生物監(jiān)測和管理來推進(jìn)對水生動物更好的保護(hù)方法和機(jī)制。

由于受各種因素的影響，以及種間差異和個(gè)體差異的存在，該研究中的定量可能具有一定的時(shí)空局限性。論文作者希望有關(guān)科研人員開展更多的具有可比性的研究，來勾勒出腸道微生物菌群與環(huán)境微生物菌群之間的量化關(guān)系。

該論文題目為“Quantifying the colonization of environmental microbes in the fish gut: A case study of wild fish populations in the Yangtze River”。

(來源：長江水產(chǎn)研究所)