一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，涉及栖息地健康风险评价技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法


[0001]本专利技术属于栖息地健康风险评价
，特别是涉及一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法
。

技术介绍

[0002]我国每年花费大量的人力和物力在野生动物栖息地进行野生动物保护区建设，并取得了良好的成效
。
但是为了同时兼顾社会效益，经济效益和生态效益，提升野生动物保护区周边居民的生活水平和区域经济振兴，野生动物保护区周边必须存在适量的生产活动
。
人类干扰影响野生动物肠道
ARGs
特征，
ARGs
的进入可能会使野生动物源致病菌中的
ARGs
和
VFs
发生不定向的协同进化
。
野生动物保护区周边生产活动会对野生动物及其栖息地产生深渊的影响
。
研究中常利用微生物抗生素抗性基因
(Antibiotic resistance genes:ARGs)
的特征评价生态环境中的健康，但是
ARGs
在环境中广泛存在，且是否具有转移至栖息地内生存的野生动物体内的能力具有不确定性
。
[0003]单纯以人为干扰下野生动物生境中
ARGs
和
VFs
的种类和丰度评价人为干扰对野生动物栖息地健康风险的影响具有明显的局限性
。
确定人类干扰下野生动物栖息地地可移动的耐药性致病基因
(Mobile antibiotic
‑
resistant pathogenic genes
：
Mobile
‑
ARPGs)
的丰度，分析
Mobile
‑
ARPGs
与受人类干扰的野生动物栖息地内生存的野生动物的耐药性致病菌的基因的共线率和野生动物的耐药性致病菌与其栖息地环境中
Mobile
‑
ARPGs
的共线能力，从“野生动物栖息地
—
野生动物”系统的角度，能够对人为干扰对野生动物栖息地的深渊影响进行预测
。
岗哨动物是在某特定区域内用于监控或预警环境中各有毒有害物质或潜在性有毒有害物质污染程度的一类动物
。
野生动物种类繁多，其生态胁迫类型不同
。
研究时常选择一种能够在某特定区域内用于监控或预警环境中各有毒有害物质或潜在性有毒有害物质污染程度的动物，研究污染物对与该动物具有相同或相似生存环境的所有动物产生的生态风险
。
因此，现阶段需要选择一种岗哨动物，并制定一种先进的方法，从而能够快速而准确的监测人为干扰下野生动物栖息地的健康风险
。
[0004]然而，以何种濒危野生动物为例，建立评价人与野生动物频繁接触对野生动物的健康和人类生态系统产生的双重风险的技术模式是个难题
。
作为灵长类动物，金丝猴的肠道微生物基因更容易与人类干扰生态系统的微生物发生基因交换，是野生动物保护的旗舰物种
。
金丝猴的肠道微生物可以作为判断种群健康状态关键指标，其肠道微生物的
ARGs
可以作为该物种保护的重要指示信息，同时在对金丝猴进行保护的同时该种群不可避免的受到人类的高度监管，金丝猴的生活区域一定时间内相对固定，与人类的生活区域存在重叠现象
。
因此，金丝猴可以作为岗哨动物，利用其肠道耐药性致病菌与其受干扰的栖息地土壤中可移动的耐药性致病基因
(Mobile antibiotic
‑
resistant pathogenic genes
：
Mobile
‑
ARPGs)
的共线能力
、Mobile
‑
ARPGs
的贡献率和
Mobile
‑
ARPGs
相对丰度的综合指数可以用来评价人为干扰对野生动物栖息地健康风险的影响
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，采用基因宏基因组测序分析，分析了野生栖息地环境中抗生素抗性基因的致病性，可移动性和对野生耐药性致病菌的共线性，综合考虑
ARGs
从野生动物栖息地到野生动物的可能性，有效避免了单纯从野生动物栖息地
ARGs
的特征出发，评价野生动物栖息地健康风险的局限性
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术为一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，包括如下步骤：
[0008]S1、
样品采集
[0009]川金丝猴粪便样品采集：选择保护区内未经人类干扰的野生川金丝猴群
W
和被人类干扰的辅助投食的川金丝猴群
HD
为研究对象，分别采集
W
和
HD
的粪便后置于便携式低温车载冰箱中，并加入干冰运输至检测场所；
[0010]土壤样品采集：在川金丝猴的三个家域网格内的中心线上随机设置三个大样方，在每个大样方内的中心及四角各采集一份土壤样品，将每个大样方中的五份土壤样品混合均匀过筛并剔除根系和其它枯落物后，置于便携式低温车载冰箱中，并加入干冰运输至检测场所；
[0011]S2、
川金丝猴肠道微生物宏基因组测序与分析
[0012]对采集到的
W
和
HD
的粪便样品进行宏基因组测序；
[0013]S3、
野生动物栖息地土壤微生物宏基因组测序与分析
[0014]对采集到的土壤样品进行宏基因组测序；
[0015]S4、
川金丝猴肠道微生物
PARPs
与土壤微生物
Mobile
‑
ARPGs
的共线性分析
[0016]利用
Mauve
软件对土壤中的
Mobile
‑
ARPGs
的非冗余基因集与川金丝猴肠道微生物中潜在的耐药性致病菌的微生物宏基因组草图的非冗余基因分别进行共线性分析；
[0017]S5、
人为干扰下野生动物栖息地的健康风险指数
[0018]当野生动物栖息地中
Mobile
‑
ARPGs
丰度在总的
ARGs
的丰度中所占的比例越高，栖息地中生活的野生动物肠道微生物潜在的耐药性致病菌的丰度越高，野生动物栖息地中
Mobile
‑
ARPGs
与野生动物肠道微生物潜在的耐药性致病菌的共线率越高，人为干扰下野生动物栖息地对野生动物的健康风险越大；
[0019]S6、
统计分析
[0020]利用
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
样品采集川金丝猴粪便样品采集：选择保护区内未经人类干扰的野生川金丝猴群
W
和被人类干扰的辅助投食的川金丝猴群
HD
为研究对象，分别采集
W
和
HD
的粪便后置于便携式低温车载冰箱中，并加入干冰运输至检测场所；土壤样品采集：在川金丝猴的三个家域网格内的中心线上随机设置三个大样方，在每个大样方内的中心及四角各采集一份土壤样品，将每个大样方中的五份土壤样品混合均匀过筛并剔除根系和其它枯落物后，置于便携式低温车载冰箱中，并加入干冰运输至检测场所；
S2、
川金丝猴肠道微生物宏基因组测序与分析对采集到的
W
和
HD
的粪便样品进行宏基因组测序；
S3、
野生动物栖息地土壤微生物宏基因组测序与分析对采集到的土壤样品进行宏基因组测序；
S4、
川金丝猴肠道微生物
PARPs
与土壤微生物
Mobile
‑
ARPGs
的共线性分析利用
Mauve
软件对土壤中的
Mobile
‑
ARPGs
的非冗余基因集与川金丝猴肠道微生物中潜在的耐药性致病菌的微生物宏基因组草图的非冗余基因分别进行共线性分析；
S5、
人为干扰下野生动物栖息地的健康风险指数当野生动物栖息地中
Mobile
‑
ARPGs
丰度在总的
ARGs
的丰度中所占的比例越高，栖息地中生活的野生动物肠道微生物潜在的耐药性致病菌的丰度越高，野生动物栖息地中
Mobile
‑
ARPGs
与野生动物肠道微生物潜在的耐药性致病菌的共线率越高，人为干扰下野生动物栖息地对野生动物的健康风险越大；
S6、
统计分析利用
EmEditor
软件完成宏基因组测序数据的序列统计和数据库比对结果筛选，利用
Mauver
软件进行基因的共线性分析，利用
IBM SPSS
软件完成数据的方差分析
。2.
根据权利要求1所述的一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，
W
猴群粪便的取样方法具体为：先确定
W
猴群的家域网格，然后随机选择三个川金丝猴的家域网格，在每个家域网格内均随机采集
15
份粪便样品，置于便携式低温车载冰箱中并加入干冰保存
。3.
根据权利要求1所述的一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，
HD
猴群粪便的取样方法具体为：将首次进入
HD
猴群生活区域内发现的粪便全部处理掉，每天早上9点和下午5点利用粪便采样器随机采集金丝猴的粪便样品，随机搜集
15
份金丝猴的粪便样品，置于便携式低温车载冰箱中并加入干冰保存
。4.
根据权利要求1所述的一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，其特征在于，所述步骤
S2
中川金丝猴肠道微生物宏基因组测序与分析具体包括：
S21、
使用
Illumina Miseq
对川金丝猴肠道微生物进行宏基因组测序，利用
fastp
软件对测序数据进行质检，去除质量剪切后长度小于
50bp、
平均质量值低于
20
以及含
N
碱基的原始测序数据，保留高质量的读段；
S22、
利用
BWA
软件比对
reads
和川金丝猴宿主
DNA
序列，并去除与川金丝猴
DNA
比对相似性高的污染
reads
；
S23、
通过
MEGAHIT
软件将质检后的序列组装为
contigs
，筛选出长度
≥1000bp
的
contigs
，使用
MetaBAT
软件对筛选出的
contigs
进行
binning
组装，获得宏基因组组装基因组；
S24、
利用
CheckM
和
HMMER
软件对宏基因组组装基因组进行质量评估，筛选出完整度
>80
％且污染率
<10
％的高质量的宏基因组组装基因组进行后续分析；
S25、
将筛选出的宏基因组组装基因组包含的
contigs
进行去冗余处理，使用基因组组装软件
SOAPdenovo
将处理后的
contigs
进行组装
、
基因预测和重复序列预测；
S26、
将预测获得的基因组与研究所需
CARD
和
VFDB
的
setB
数据进行比对，获得每个
MAG
中包含的
ARGs
和
VFs
的特征
。5.
根据权利要求1所述的一种基于金丝猴评价人为干扰下动物栖息地健康风险方法，其特征在于，所述步骤
S3
中野生动物栖息地土壤微...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹书珍，黎大勇，胡荣攀，路坦，蒋翠竹，
申请(专利权)人：西华师范大学，
类型：发明
国别省市：