Characterization of microbial communities in the chicken oviduct and the origin of chicken embryo gut microbiota = 닭의 난관 미생물총의 특징과 계태아 장관 미생물 총의 기원

국문 초록 (Abstract)

모체로부터 자손에게 이행된 미생물총은 자손의 최초의 장내 미생물총을 구성하며 발달과 건강에 중요한 영향을 미친다. 하지만 조류의 수란관의 미생물총의 구성과 미생물총이 자손에게 이행이 되는지에 대해서는 거의 연구된 바가 없다. 우리는 닭의 수란관의 정상 미생물총을 분석하고 계태아의 장내 미생물총을 분석하여 그 기원을 특정하고자 하였다. 이를 위해 닭의 수란관을 해부학적으로 네 부위로 나누어 샘플을 수집하여 16S rRNA를 증폭한 뒤 Iontorrent 플랫폼을 이용해 시퀀싱을 하였다. 또한 모체의 수란관, 총배설강, 난각, 난백과 계태아의 장내 미생물총 역시 같은 방법으로 분석하였다. 그 결과 수란관 내에서는 해부학적 위치에 상관없이 미생물총 구성이 유사하게 나타났고 인간을 제외한 다른 포유류들에 비해 Lactobacillus 종의 비율이 높게 나타났다. 수란관 내의 미생물의 다양성은 성 성숙 이후에 크게 증가하는 것으로 나타났다. 수란관과 총배설강, 난각, 난백, 계태아의 장내 미생물총에 모두 존재하는 것으로 확인되는 세균속은 총 21개로 나타났다. 수란관내의 미생물총의 일부가 직접적으로 난백을 통해서 또는 난각 생성 이후 난각을 통해서 계태아의 초기 미생물총을 구성하는 것으로 추측된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The transferred microbiota from mother to baby constitutes the initial infant gastrointestinal microbiota and has an important influence on the development and health of infants in human. However, the reproductive tract microbiota of avian species and its inheritance have rarely been studied. We aimed to characterize the microbial community in the chicken reproductive tract and determine the origin of the chicken embryo gut microbiota. Microbiota in four different portions of chicken oviduct were determined using 16S rRNA metagenomic approach with the IonTorrent platform. Additionally, we analyzed the mother hen’s oviduct and cloaca, descendent egg, and embryo gut microbiota. The microbial composition and relative abundance of bacterial genera was stable throughout the entire chicken reproductive tract, without significant differences between the different parts of the oviduct. The chicken reproductive tract showed a relatively high abundance of Lactobacillus species. The number of bacterial species in the chicken reproductive tract significantly increased following sexual maturation. Core genera analysis detected 21 of common genera in the maternal oviduct and cloaca, descendent egg shell, egg white, and embryo gut. Some elements of the maternal oviduct microbiota appear to be transferred to the embryo through the egg white and constitute most of the gut bacterial population.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Materials and Methods 3
• 2.1. Sampling methods 3
• 2.2. DNA extraction and the IonTorrent sequencing 4
• 2.3. Sequence Analysis 4
• 2.4. Ethics approval and informed consent 5
• Ⅲ. Results 6
• 3.1. Microbiota of the chicken reproductive tract 6
• 3.2. Origin of chicken embryo gut microbiota 19
• Ⅳ. Discussion 27
• References 32
• Abbreviations 36
• Abstract (in Korean) 37