科研 | NPJ BIOFILMS MICROBI: 牦牛适应高海拔生活过程中,食物-肠道微生物相互作用的季节变化(国人佳作)( 四 )

Ruminococcaceae_UCG-010, Ruminococcaceae_UCG-005,Rikenellaceae_RC9_gut_group, unclassified Ruminococcaceae unclassifiedBacteroidales在各季节都最为丰富(图4a , c) 。 此外 , Prevotellaceae_UCG-004的相对丰度在夏季有所增加 。 属水平的指示物种表现出了时空差异性 。 在TH , 春、秋、冬季的指示种为Ruminococcaceae_UCG-010和Clostridiales_vadinBB60_group;夏季为Ruminococcaceae_UCG-005和 。 在OCG , 春、夏两季的指示种分别为Ruminococcaceae_UCG-010和 ;秋季分别为Flavonifractor, 和;然而 , 在冬季是unclassified Paludibacteraceae(图4b , d;图S7e , f) 。

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图4 不同放牧方式下牦牛肠道菌群在属水平上的季节变化 。 (a)季节性迁移放牧和(c)自由放牧条件下 , 以染色Stream图表示的20个最丰富的属在四季(春、夏、秋和冬)的相对丰度 。 低丰度类群(除20个最丰富的属外)被归为“其他”类群 。 在季节性迁移放牧(b)和自由放牧(d)条件下 , 使用Sankey图跟踪与每个季节相关的指示属 。 线表示指示属和季节之间的关联 , 这些关联按属级别着色 。 线宽被缩放以反映指示值(属的指示值越高 , 与季节的关联越强) 。 指标值如图S7所示 。 统计p值表示与季节相关的属, *p<0.05 , **p<0.01 , ***p<0.001 。4 饮食与各季节微生物群落组成有关我们应用Procrustes分析来测试不同季节饮食和微生物群的变化 。 当使用Bray–Curtis(BC)差异分析时 , 饮食组成的季节性变化与TH(p=0.0001 , 图5a)和OCG(p=0.0001 , 图5b)的微生物群落组成变化一致 。 然而 , 微生物群落丰富度与饮食丰富无关(图S8) 。
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图5 不同放牧方式下 , 牦牛食物-微生物相互作用的季节性聚类模式 。 (a)季节性迁移放牧和(b)自由放牧条件下 , 饮食和微生物群组成由Bray–Curtis距离决定 , 按季节着色 。 Procrustes旋转食物组成(圆形符号)和肠道微生物组成(三角形符号)的独立主坐标的结果 。 p值显示食物和微生物群之间差异显著 。不同季节之间的饮食和微生物群差异始终高于不同季节(图6和表S2) 。 四季间的食物组成差异最小的是 , TH春、夏季之间(0.482)以及OCG的秋、冬季之间(0.566);最大的是 , TH的夏、冬季(0.779)之间以及OCG的春、秋季(0.734) , 表明植物是否可以获得决定了食物的消耗(表S2) 。 在TH和OCG中 , 大多数重叠微生物群落出现在秋季和冬季之间 , 而大多数非重叠微生物群落出现在春季和夏季之间 , 这表明微生物群保持相对稳定(表S2) 。 在季节内 , 两种放牧制度下 , 食物组成差异(0.117–0.385)比微生物群落组成差异(0.432–0.486)更大 , 表明稳定的肠道微生物群落可能有助于宿主适应极端环境(图6;表S2) 。