青海チベット高原のチベット野生驢馬（ ）と家畜ロバ（ ）の腸内細菌叢の比較研究

Comparative study of gut microbiota in Tibetan wild asses () and domestic donkeys () on the Qinghai-Tibet plateau.

• Hongjin Liu
• Xinquan Zhao
• Xueping Han
• Shixiao Xu
• Liang Zhao
• Linyong Hu
• Tianwei Xu
• Na Zhao
• Xiaoling Zhang
• Dongdong Chen
• Fuquan He
• Xin Chen

抄録

チベットの野生驢馬（）は青海チベット高原に生息する唯一の野生種であり、国際自然会話連盟（IUCN）の2012年レッドリストの絶滅危惧種に登録されている。本研究では、4モル塩酸（4N HCL）酸不溶性灰法による乾物消化量の測定と、V3-V4領域の16s rDNA遺伝子のハイスループットシークエンシングにより、野生動物と家畜ロバの腸内細菌叢を解析した。その結果、野生アソコの乾物消化率は家畜ロバに比べて有意に高かった（<0.05）。α多様性については、これら2群間で有意差は認められなかった。また、β多様性は、野生動物の細菌群集構造が家畜ロバとは急性的に異なることを示した。また，野生アソコの細菌群集構造は家畜ロバのそれよりも顕著に異なっていた．さらに、統計的比較の結果、40 種類の代謝経路に有意な差が認められた。そのうち、アミノ酸代謝、炭水化物代謝、エネルギー代謝を中心とした29の代謝経路では、野生のロバの方が家畜のロバよりも濃度が高いことがわかった。注意のために、ネットワーク分析では、野生のアゴは、おそらく種の相互作用を介して腸内細菌群集の特定のニッチの適応を反映して、国内のロバよりも比較的複雑な細菌ネットワークを抱いていることが示された。全体的な結果は、野生のアソコが乾物消化、腸内細菌群集の組成と機能で国内のロバよりも優位性を持っており、野生のアソコは青海チベット高原の高地に適応するために彼らのユニークな腸内細菌叢を持っていることが示された。

Tibetan wild asses () are the only wild species of perissodactyls on the Qinghai-Tibet Plateau and appears on the International Union for Conversation of Nature (IUCN) 2012 Red List of threatened species. Therefore, understanding the gut microbiota composition and function of wild asses can provide a theoretical for the situ conservation of wild animals in the future.In this study, we measured the dry matter digestion by the 4 molar hydrochloric acid (4N HCL) acid-insoluble ash method and analyzed the intestinal microbiota of wild asses and domestic donkeys by high-throughput sequencing of the 16s rDNA genes in V3-V4 regions. The results showed that the dry matter digestion in wild asses was significantly higher than in domestic donkeys ( < 0.05). No significant difference in alpha diversity was detected between these two groups. Beta diversity showed that the bacterial community structure of wild asses was acutely different from domestic donkeys. At the phylum level, the two dominant phyla and in wild asses were significantly higher than that in domestic donkeys. At the genus level, , , , and in wild asses were significantly higher than in domestic donkeys. Moreover, statistical comparisons showed that 40 different metabolic pathways exhibited significant differences. Among them, 29 pathways had richer concentrations in wild asses than domestic donkeys, mainly included amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, and energy metabolism. Of note, network analysis showed that wild asses harbored a relatively more complex bacterial network than domestic donkeys, possibly reflecting the specific niche adaption of gut bacterial communities through species interactions. The overall results indicated that wild asses have advantages over domestic donkeys in dry matter digestion, gut microbial community composition and function, and wild asses have their unique intestinal flora to adapt high altitudes on the Qinghai-Tibet plateau.

©2020 Liu et al.