保护生物学与共生微生物组学交叉涉及动物健康、生态、代谢、进化等核心研究领域。两栖动物在脊椎动物演化史上占据重要地位,是环境健康和绿色发展的指示性动物类群,然而两栖动物持续面临严峻的生存压力,现已成为最受威胁的脊椎动物,其中有尾目阶元受威胁比例高且物种多样性难以恢复。监测与评估野生动物微生物组的组成及功能已被证明是技术上可行且具有成本效益的物种保护策略。

东方蝾螈(Cynops orientalis)因为其时空分布广泛,易于取样,是有尾目保护研究的最佳模式物种(图1)。我们以东方蝾螈为研究对象,引入肠道菌群,构建食性操纵实验,对野生东方蝾螈种群与同一地点饲养种群粪便样本开展微生物组分析,追踪及表征食性差异下有尾目宿主肠道微生物群落的组成及多样性,监测鉴定肠道菌群功能动态(图2)。


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1. 物种图


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2. 控制实验图

研究发现组间肠道菌群组成及多样性差异显著,野生种群肠道微生物菌群在多样性、功能和微生物塑造水平上都更具优势;组间核心菌群差异不大,预测核心菌群在与有尾目共同进化的过程中,可能通过发挥选择适应性作用维系有尾目健康生存、应对环境扰动。这项研究表明,食性是影响肠道微生物菌群多样性的关键且可改变因素,强调理解食性-微生物群-宿主健康的相关性,为有尾目物种保护及生态系统可持续性提供见解(图3)。

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3. 野生组和圈养组东方蝾螈肠道菌群多样性、组成图

该研究以“Effects of Dietary Changes on the Gut Microbiota of Cynops orientalis” 为题发表在国际期刊Asian Herpetological Research。2024 유럽컵 결과 베팅2024届本科生王雨婷为本研究的第一作者,其实验团队主要为我校的本科生:王雨婷、谢雨宁、程馨儿、李子璇、韩芳菲和施佳怡。该团队成员在国际期刊发表研究论文,同时积极参与大学生创新创业训练计划,获得第六届安徽省大学生生命科学竞赛二等奖。保护宏基因组学课题组王苏盆和赵娜老师以及南环所李佳琦博士为通讯作者,安徽师范大学为论文第一署名单位。该研究获得国家自然科学基金、博士后基金、北京市自然科学基金、重要生物资源保护与利用研究安徽省重点实验室开放基金和大学生创新创业项目等支持。

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