赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)肠道细菌群落的肠段分异特征及对饥饿-牛粪培养的响应

通过在初始-饥饿-牛粪连续培养条件下采集赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的前肠、中肠和后肠 3 个肠段内容物进行细菌 16S rRNA基因测序分析,研究蚯蚓肠道细菌群落的肠段分异特征及对饥饿和食物培养的响应.结果显示:细菌群落多样性和组成在相邻肠段间相似,中肠和后肠的相似程度高于前肠和中肠,在相隔肠段间差异较大.厚壁菌门(14%～55%)、放线菌门(16%～39%)和变形菌门(15%～37%)是所有蚯蚓肠段的主要优势菌群.在不同培养状态下的肠道传递(前肠-中肠-后肠)过程中,优势菌门丰度变化趋势不同.前肠、中肠和后肠的核心扩增序列变体(ASVs)主要属于厚壁菌门(35%～48%)、放线菌门(20%～26%)和γ变形菌纲(14%～16%),前肠和后肠具有独有的核心ASVs,分别属于δ变形菌纲(7%)和纤维杆菌门(6%).从初始状态到饥饿状态,肠道菌群Shannon多样性显著降低(P<0.05),Sobs丰富度降低,但未达显著水平(P>0.05);肠道中α/δ变形菌纲和放线菌门等类群相对丰度显著降低(P<0.05),γ变形菌纲、厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度显著提高(P<0.05).从饥饿状态到牛粪培养状态,肠道菌群Shannon多样性和Sobs丰富度进一步显著降低(P<0.05);肠道中δ变形菌纲和厚壁菌门等类群相对丰度显著提高(P<0.05),γ/α变形菌纲和放线菌门等类群相对丰度显著降低(P<0.05),拟杆菌门相对丰度无显著变化(P>0.05).聚类分析结果表明,蚯蚓肠道菌群具有一定的稳定性.结合菌群结构和差异ASVs分析结果表明,饥饿-牛粪处理显著改变了蚯蚓肠道细菌群落,其中,饥饿处理主要改变菌群丰度,而牛粪处理同时改变菌群丰度和组成.综上所述,蚯蚓肠道微生物群落存在明显的肠段分异,且在一定程度上具有抵抗干扰以保持稳态的能力.蚯蚓肠道微生物群落对饥饿和食物均有明显响应,其中对食物的响应程度更强.