目前有相關(guān)研究表明，魚類腸道菌群會影響魚類生長速度和個體大小，這對水產(chǎn)養(yǎng)殖特別是經(jīng)濟魚類的養(yǎng)殖十分重要，因為養(yǎng)殖過程中魚類出現(xiàn)較大的個體生長差異將會顯著地降低養(yǎng)殖產(chǎn)量，使魚類養(yǎng)殖業(yè)承受很大的負面影響。

草魚因其易飼養(yǎng)、生長快、群體產(chǎn)量高，已成為淡水養(yǎng)殖的當家品種之一，其腸道中微生物會促進宿主對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，因而充分了解其腸道微生物群落組成顯得十分重要。

目前，草魚個體大小差異是否與腸道微生物組成有關(guān)的研究依然欠缺，而分析這些草魚個體的腸道微生物組成將為深入揭示腸道益生菌的作用機理、腸道微生物群落與草魚生長性能的關(guān)系等提供更為豐富的資料。

一、目的

在草魚養(yǎng)殖過程中發(fā)現(xiàn)，同一養(yǎng)殖池塘中同批次的二齡草魚出現(xiàn)了大小分化的社會等級現(xiàn)象，同一池塘中既有個體大的草魚，也有個體小的草魚，且個體大小差異顯著。

該研究探討草魚腸道菌群與草魚個體大小之間的相關(guān)性，以期從腸道微生物的角度探討引起草魚生長差異的原因，旨在為開發(fā)促進草魚消化吸收的飼用微生物添加劑以及健康生態(tài)養(yǎng)殖等提供理論基礎(chǔ)。

二、方法

在同一養(yǎng)殖池塘中，對二齡草魚進行采樣（大個體、小個體各5尾），采集養(yǎng)殖池塘中的水體底泥樣品。

按照無菌操作對草魚進行處理，取草魚腸道的內(nèi)容物和腸道黏膜樣品，分別混合均勻，進行基因組DNA提取及16S rDNA PCR擴增，試驗使用的引物序列見表1。

采用變性梯度凝膠電泳（DGGE）的方法對同一批孵化并在同一池塘中養(yǎng)殖的個體大小顯著差異的草魚腸道樣品進行分析。

三、結(jié)果

（1）兩組草魚體長、體質(zhì)量基本信息

該試驗采集的兩組草魚，大個體的5尾草魚體長平均為（31.7±1.1）cm，體質(zhì)量平均為（403.2±48.8）g；小個體的5尾草魚體長平均為（17.8±0.7）cm，體質(zhì)量平均為（62.2±18.6）g。T檢驗結(jié)果顯示，2組草魚樣本的體長和體質(zhì)量在統(tǒng)計學(xué)上均存在顯著性差異（P<0.001）。

（2）草魚腸道以及水體和底泥菌群的DGGE指紋圖譜

對大個體草魚和小個體草魚腸道的內(nèi)容物和黏膜微生物以及水體和底泥微生物的16S rDNA V6~V8可變區(qū)片段進行PCR擴增，構(gòu)建了菌群多樣性DGGE指紋圖譜，結(jié)果見圖1。

由DGGE指紋圖譜可以看出，除了在每個泳道中均存在的1個條帶之外，各樣品泳道呈現(xiàn)不同條帶，表現(xiàn)出菌群組成的差異（圖1A）。

注：W.水體；S.底泥；BM.大個體草魚的腸道黏膜；SM.小個體草魚的腸道黏膜；BC.大個體草魚的腸道內(nèi)容物；SC.小個體草魚的腸道內(nèi)容物。各泳道條帶側(cè)方標識代表切膠條帶

圖1 各樣品菌群的DGGE電泳結(jié)果（A）以及UPGMA 聚類分析（B）和PCA分析（C）

（3）各樣品菌群的多樣性分析和聚類分析

草魚、水體和底泥各樣品DGGE條帶分析顯示，2組草魚腸道樣品的物種豐富度均不低于10，水體樣品的物種豐富度較高（21），而底泥樣品豐富度最低。Shannon指數(shù)H’顯示，最高值為水體樣品，而2組草魚的腸道樣品高于2.28（表2）。

基于各樣品的DGGE指紋圖譜，根據(jù)各泳道條帶豐富度計算Dice相似性系數(shù)，對草魚腸道、水體和底泥樣品進行UPGMA分析后，結(jié)果顯示草魚的腸道內(nèi)容物樣品聚為一支，而草魚腸道黏膜樣品聚為一支（圖1B）。

PCA主成分分析結(jié)果也顯示了大個體草魚和小個體草魚的腸道內(nèi)容物樣品聚在一起，2組草魚的腸道黏膜樣品聚在一起，說明草魚腸道黏膜和內(nèi)容物菌群組成有一定的差異性。此外，PCA主成分分析結(jié)果又顯示草魚腸道樣品各聚在一起，且都與環(huán)境樣品（底泥和水體）區(qū)分開，表明2組草魚的腸道微生物組成差異性可能是由底泥和水體環(huán)境之外的因素造成的（圖1C）。

（4）草魚腸道微生物的群落結(jié)構(gòu)

使用RDP的Classifier工具對DGGE指紋圖譜中各樣品泳道割膠的25條條帶（圖1A）構(gòu)建的克隆文庫測序結(jié)果進行分析，并對草魚腸道樣品的DGGE條帶的序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

進一步通過NCBI數(shù)據(jù)庫的BLAST工具對各樣品的DGGE切膠條帶的序列信息分析，結(jié)果顯示其中多數(shù)條帶的序列信息與已有數(shù)據(jù)庫中未經(jīng)分離純培養(yǎng)的細菌相似。

綜上可知，無論大個體草魚還是小個體草魚，其腸道優(yōu)勢菌群均為厚壁菌門和變形菌門，但2組草魚在其腸道菌群的結(jié)構(gòu)和多樣性等方面存在差異。大個體草魚腸道中存在著更多比例的厚壁菌門以及具有纖維素降解能力的細菌，而小個體草魚腸道中存在較多的潛在致病菌。

四、結(jié)論

草魚腸道微生物群落結(jié)構(gòu)會因草魚個體大小差異而有所不同，說明在相同的養(yǎng)殖環(huán)境下腸道微生物作為內(nèi)在因素影響草魚的生長性能。

該研究結(jié)果也從腸道微生物的角度說明草魚分級養(yǎng)殖和輪捕輪放模式既可以防止不同規(guī)格草魚搶食能力不同而導(dǎo)致生長速度的不同，又可以避免因長期處于饑餓脅迫引起魚類消化酶的降低。

此外，該研究結(jié)果顯示大個體草魚腸道中可能存在更多有助于其營養(yǎng)代謝的微生物，如果能夠從中分離到相關(guān)微生物并探討其在草魚腸道中發(fā)揮的功能，將有助于開發(fā)促進草魚消化吸收以及提高其生長性能的益生菌。

關(guān)于腸道菌群與草魚個體大小相關(guān)性研究就說到這，這些內(nèi)容屬于學(xué)術(shù)性文章，大家可以多多學(xué)習(xí)。