Geographical distance, host evolutionary history and diet drive gut microbiome diversity of fish across the Yellow River

生物 微生物群 寄主(生物学) 生物扩散 β多样性 生态学 肠道菌群 基因组 α多样性 动物 生物多样性 人口 生物信息学 基因 生物化学 社会学 人口学 免疫学
作者
Baozhu Pan,Xu Han,Ke Yu,He Sun,Rong Mu,Chun‐Ang Lian
出处
期刊:Molecular Ecology [Wiley]
卷期号:32 (5): 1183-1196 被引量:19
标识
DOI:10.1111/mec.16812
摘要

Fish represent a large part of the taxonomic diversity of vertebrates and are of high commercial value. However, the factors influencing the gut microbiota composition of freshwater fish over large spatial scales remain unclear. Therefore, this study explored gut microbiome diversity in 24 fish species from the Yellow River, which spans over 1500 km across China. The results showed that geographical distance, host phylogeny and diet significantly influenced gut microbial community diversity, whereas sex, body length and body weight had minimal influence. Geographical distance was the primary factor shaping gut microbiota, and dissimilarity in microbial community structure increased with an increase in geographical distance, which was mainly driven by dispersal limitation. The microbial communities were more homogeneous at higher host taxonomic resolutions due to the dominant role of homogeneous selection in community convergence. Phylosymbiosis was observed across all host species, with a stronger pattern in Cypriniformes, which harbour host-specific microbial taxa. Host diet explained little variation in gut microbiome diversity, although it was significant for all diversity metrics tested. These findings collectively suggest that the geographical and host-based patterns of fish gut microbiota tend to be shaped by different ecological forces across the Yellow River. The present work provides a robust assessment of multiple factors driving fish gut microbial community assembly and offers insight into the mechanisms underlying shifts in fish gut microbiota in rivers across large spatial scales.
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