食物组成季节性变化对野生小熊猫肠道微生物的影响研究.pdf
摘要
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小熊猫（Ailurusfulgens）属于食肉目（Carnivora），特化以竹子为食，仍保留
着典型的食肉动物消化道。肠道微生物对于宿主健康的重要性已经不容忽视。目前
对小熊猫肠道微生物的研究集中在圈养个体，以及与大熊猫（Ailuropoda
melanoleuca）肠道微生物比较研究方面。本研究通过逐月采集一整年四川美姑大风
顶国家级自然保护区野生小熊猫的新鲜粪便，分析其年食谱变化，并结合16SrRNA
扩增子测序和宏基组测序技术，探讨食物组成季节性变化对小熊猫肠道微生物的
影响。
研究结果发现，四川美姑大风顶国家级自然保护区野生小熊猫食笋季节主要
为五月份和六月份，其含笋量达到了99.39%；秋季的十月份除采食大部分竹叶外
（76.84%），还采食部分花楸属浆果等（23.16%）；而其它季节几乎全部采食竹叶。
进一步的肠道微生物分析发现，小熊猫肠道细菌微生物有39门96纲245目416
科883属，优势菌门主要有变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）
和厚壁菌门（Firmicutes）等，优势菌属主要有假单胞菌属（Pseudomonas）和土地
杆菌属（Pedobacter）等。LEfSe分析揭示了不同季节间、不同食物组成间分别具
有显著高相对分布的标志类群。在食叶期，假单胞菌属、拟杆菌门和肠球菌属
（Enterococcus）等显著高分布；在食笋期，厚壁菌门、芽孢杆菌纲（Bacilli）和不
动杆菌属（Acinetobacter）等显著高分布；而α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、
螺杆菌科（Helicobacteraceae）和螺杆菌属（Helicobacter）等为混合期的高分布类
群。
在多样性方面，二月小熊猫肠道微生物Sobs指数最高，六月最低；秋、冬季
Sobs指数高于春、夏季。二月肠道微生物Shannon指数最高，十一月最低，秋、
冬季Shannon指数同样高于春、夏季。在不同食物组成之间，食叶期Sobs和Shannon
指数均显著高于食笋期。春、冬季小熊猫肠道微生物群落距离差异较小，呈现按季
节聚类趋势，而夏、秋季肠道微生物群落结构相似程度较低。在食物组成方面，肠
道微生物群落结构按食笋期、食叶期和混合期分别聚类，其中食笋期肠道微生物群
落结构与食叶期、混合期有明显差异。这些结果表明季节性的食物组成变化对小熊
III
摘要
猫肠道微生物群落结构具有显著影响。
基于COG功能注释发现小熊猫主要功能是氨基酸转运代谢、Generalfunction
predictiononly等；基于KEGG功能注释发现小熊猫肠道微生物KEGGlevel2水
平上，主要是Globalandoverviewmaps占主导地位；而基于CAZy功能注释发现
小熊猫肠道微生物糖苷水解酶（GH）、糖基转移酶（GT）和碳水化合物酯酶（CE）
占主要优势。LEfSe分析揭示了不同季节间分别具有显著高相对分布的COG、
KEGG、CAZy等标志功能群组。纤维素酶（EC）、1,4-β-木糖苷酶（EC7）
在食叶期高表达，而在食笋期表达最低。β-葡萄糖苷酶（EC1）在混合期高
表达，而在食笋期表达最低。
基于肠道微生物抗生素抗性基因分析发现，小熊猫肠道微生物均表现为多药、
大环内酯-林可酰胺-链霉素（MLS）、四环素抗性基因等相对丰度占主导。在冬季，
糖肽类抗性基因相对丰度显著较高；在春季，四环素、Elfamycin和利福霉素抗性
基因相对丰度显著较高；在夏季，β-内酰胺、Phenicol和双环霉素抗性基因相对丰
度显著较高。共线性网络模型揭示小熊猫肠道微生物中存在大量可能携带多种抗
生素抗性基因（多药、糖肽类、MLS、β-内酰胺和氟喹诺酮类）的潜在细菌致病菌，
如PseudomonasaeruginosaCpxR、PseudomonasaeruginosasoxR、Staphylococcus
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