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杂种优势是生物界普遍存在的现象,杂种优势是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面表现一种或多种性状优于两个亲本的现象。虽然家蚕的杂种优势现象及其机制的研究也已经有相关研究报道,但家蚕杂种优势机制尚有诸多不明之处。本文利用微生物组学和代谢组学的方法,分析比较家蚕的杂交种F1(雌雄)及其亲本(父本和母本)的肠道微生物差异和血淋巴代谢产物差异,为探究家蚕杂种优势机制提供新的视角。获得以下研究结果:(一)家蚕F1及其亲本的肠道微生物组学分析:(1)通过多种方法表明了数据的可靠性。所有样本的总体肠道微生物菌群分布为优势菌为:放线菌、变形菌、厚壁菌;其次为,蓝藻菌、拟杆菌;其他菌。(2)在种水平上,杂交种F1(雌雄)的肠道微生物种类比亲本(父本和母本)更为丰富,表现出杂种优势现象;两个亲本在种水平上共检测到的微生物种类也表现一定差异:杂交种F1雌性共检测到442种微生物,杂交种F1雄性共检测到358种微生物;母本在种水平上,共检测到170种微生物;父本在种水平上,共检测到205种微生物。(3)杂交种F1雌性和雄性在属水平上的优势菌群没有差异,均为青枯菌属和红球菌属。杂交种F1雌雄性别间的肠道微生物群落的丰度和多样性也无显著性差异。(4)两个亲本在属水平上的优势菌群存在明显差异:母本在属水平上的优势菌群为乳杆菌,其次为蓝藻细菌;父本在属水平上的优势菌群为肠球菌,其次为青枯菌属。(二)家蚕F1及其亲本血淋巴代谢组学分析:(1)通过多种分析可得样本数据是可靠的。总体血淋巴进行GC-MS和LC-MS注释并获得了106个代谢物。总体代谢物可分为九大类:氨基酸、糖类、核苷酸、有机酸、脂肪酸、磷酸、胺类、多元醇,以及其他等类。(2)杂交种F1雌性较母本显著上调的差异代谢物为胆碱磷酸、乙酰氨基、次黄嘌呤;显著下调的差异代谢物为鸟氨酸、生育酚、α-生育酚;杂交种F1雌性较父本显著上调的差异代谢物为异亮氨酸、二羟基甲酸、丙氨酸;显著下调的差异代谢物为核糖醇、硫羟酸、焦谷氨酸。(3)杂交种F1雄性较母本显著上调的差异代谢物为胆碱磷酸、氨基乙酸、尿苷;显著下调的差异代谢物为丙氨酸、色氨酸、鸟氨酸;杂交种F1雄性较父本显著上调的差异代谢物为2-氨基丁酸、丙氨酸、胆碱磷酸;显著下调的差异代谢物为苏糖酸、核糖醇、左旋精氨酸。表明了杂交种F1(雌和雄)血淋巴中表达的代谢特征存在显著差异,代谢物种类分散度与丰富度均比亲本高,表现出一定的杂种优势现象。杂交种F1雌雄性别间代谢物种类存在一定差异,但差异不显著:LHM中含量丰富的是磷脂酰乙醇胺、谷固醇、胆固醇、LHF中含量丰富的是异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸。