基于16S rRNA基因及宏基因组测序解析藏猪肠道菌群组成特征

作     者：李卓君 黄晓畅 柯善林 杨慧 周云燕 肖石军 陈从英 高军 

作者机构：江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室 南昌大学抚州医学院 

出 版 物：《江西农业大学学报》 (Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：1256-1265页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金地区科学基金项目(32260813)~~ 

主　　题：藏猪 16S rRNA基因 宏基因组测序 肠道菌群 肠道功能 

摘      要：【目的】旨在通过分析藏猪肠道菌群组成及其功能注释，探讨藏猪肠道菌群与其耐粗饲和抗逆性能的关系。【方法】以66头藏猪粪便微生物为试验材料，提取DNA样本，利用16S rRNA基因测序技术分析在门水平和属水平藏猪的肠道菌群组成，构建共有核心菌的菌群互作网络，结合27头藏猪肠道微生物宏基因组测序数据，进行KEGG通路和碳水化合物代谢酶（CAZymes）数据库注释分析，以期阐明与藏猪纤维代谢能力强和抗病力等优良特性相关的功能通路。【结果】（1）16S rRNA测序分析结果显示，拟杆菌门（Bacteroidetes）(39.34%～60.72%)和厚壁菌门（Firmicutes）(24.65%～38.5%)在藏猪肠道微生物门水平上占优势，而在属水平则依次是普雷沃氏菌属（Prevotella）、密螺旋体属（Treponema）和琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）的丰度最高；（2）利用Cytoscape软件构建藏猪肠道样品中共有的26个核心菌属之间的互作网络，各菌群在网络中存在合作关系和竞争关系，证明藏猪肠道菌群结构比较稳定；（3）宏基因组鸟枪法测序结果显示，在KEGG功能注释中藏猪肠道主要富集营养物质合成代谢和遗传信息处理相关通路，包括氨基酸的生物合成、碳代谢、群体感应通路等。此外，使用CAZymes数据库注释显示藏猪肠道中的糖基转移酶（GTs）基因家族相对丰度最高，主要为GT2、GT4和GT41基因，其次是糖苷水解酶基因家族（GHs）的GH13、GH2和GH3基因。【结论】藏猪具有丰富且独特的微生物组成和功能通路，与免疫和抗病相关的疣微菌门（Verrucomicrobia）和阿克曼氏菌（Akkermansia）是藏猪肠道特有的高丰度菌属，可能与藏猪适应高海拔低氧低温的环境及其抗病性能有关；与粗纤维代谢相关的密螺旋体属Treponema、Sphaerochaeta、纤维杆菌属Fibrobacter在藏猪肠道中富集，能够帮助藏猪降解饲粮中的粗纤维，适应半放牧的饲养模式。研究结果有助于了解肠道微生物在藏猪耐粗饲和抗逆性中的作用机制，为今后对藏猪优良特性的开发利用提供新的思路。