野生短尾猴社群结构对肠道微生物群落的生态学影响

The gut microbes of animals are diverse and complex. Studies to date have demonstrated that the gut microbiota contributes to host nutrition, health and behavioral patterns, which may play an important role in social living of animals. The relationship of gut microbiota and social live is a new field in the studies of ecology, and the relationship between the animal community structure and intestinal microbial community is an important content. But in the previously studies of primates social structure, gut microbiota have not been paid attention to, and, the mechanism, how gut microbiota influenced by social structure, is unclear. In the current study, we will take wild Tibetan macaques (Macaca thibetana) group as a subject. To get further understanding of the relationship between intestinal microbial community and social structure of this macaque, the methods of bioinformatics, high-throughput sequencing, and non-invasive genetic analysis will be used. In this project, gut microbial community of different individuals will be analyzed first. Second, the effects of social structure and social relationships on gut microbial community will be analyzed too. The result of this project will shed new light on the mechanism how gut microbiota influenced by social structure of primates. Meanwhile, the results of this study have potential value for improve the conservation and management of Tibetan monkeys and the knowledge of relationship between social relationships and gut microbial community in human society.

肠道微生物复杂多样，对动物的营养、健康和行为具有直接影响，对动物的群居生活也有重要作用，其与寄主社群的关系是生态学研究的新领域。其中，动物社群结构与肠道微生物群落的关系是研究的重要内容。但在灵长类社群结构研究中，肠道微生物尚未引起重视。本项目以安徽黄山的野生短尾猴(Macaca thibetana)为对象，运用生物信息、高通量测序、非损伤性遗传分析等技术方法，分析不同个体肠道微生物的群落组成、丰富度、多样性指数和共有与特有的群落，研究肠道微生物群落与个体性别、年龄、社会等级顺位的相关性，个体间的亲缘关系和配偶关系与肠道微生物群落的关联性，探讨短尾猴的社群结构对其肠道微生物群落的影响机理。本研究有助于理解灵长类动物肠道微生物群落在社群中的分布特征与成因，探索灵长类行为生态学与微生物学结合的新方向；同时，对野生短尾猴的保护与管理、理解人类社会中肠道微生物群落结构也具有科学参考价值。

哺乳动物的肠道内共栖着数量庞大的微生，它们在宿主的营养、生理、免疫和行为上都具有极为重要的作用，理解肠道微生物与宿主间的关系是当前科学研究的人点问题。非人灵长类动物（Non-human Primate）拥有复杂多样的社会行为和相对稳定的社会结构，是深入探究社群结构与肠道微生物群落关系的理想对象。本研究以黄山短尾猴为对象，通过对其肠道微生物多样性和进化适应开展研究，探讨社群背景下，短尾猴肠道微生物群落结构形成的影响因素及其对寄主食物资源动态变化的响应，期望回答以下重要科学问题：（1）短尾猴肠道微生物群落有哪些微生物类群组成？（2）社群结构（性别、年龄、亲缘关系）是否会对短尾猴肠道微生物群落产生重要影响？（3）群体生活对短尾猴肠道微生物群落结构影响的路径是什么？（4）短尾猴肠道微生物对食物资源的动态变化是如何响应的？得到了以下创新成果：（1）首次报道了我国特有物种短尾猴野生社会环境下的微生物群落特征，并发现短尾猴肠道微生物群落组成具有高度的植食性适应；（2）发现发现社群结构对短尾猴肠道微生物群落结构的影响较小，这与很多的研究有所不同，提示肠道菌群的分布特征可能受社会坏境的影响；（3）发现“粪便-口腔-肠道”可能是影响短尾猴肠道微生物在群体内传播的潜在重要路径；（4）初步揭示了短尾猴肠道微生物群落结构与功能对食物资源的动态变化的响应机制。