科技

飼料所研究揭示奶牛養(yǎng)殖環(huán)境中微生物組和耐藥基因的分布規(guī)律

養(yǎng)殖業(yè)生物安全的關鍵之一是養(yǎng)殖場環(huán)境。近期，中國農業(yè)科學院飼料研究所新獸藥與免疫調控團隊揭示了奶牛養(yǎng)殖環(huán)境中的抗菌藥耐藥基因的分布規(guī)律，為有效遏制奶牛源耐藥性的傳播提供理論依據(jù)。相關研究發(fā)表在《Frontiers in Microbiology》上。

我國奶牛養(yǎng)殖和奶業(yè)產(chǎn)量穩(wěn)步提升，每年因奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)生大量的糞污，其所含的耐藥基因和耐藥菌具有潛在向人類傳播的風險。該研究基于宏基因組學方法，以典型奶牛養(yǎng)殖場中的糞便、廢水和土壤為研究對象，發(fā)現(xiàn)奶牛養(yǎng)殖環(huán)境中的耐藥基因類型與奶牛常用抗菌藥類型相似，不同地點不同農場的相同環(huán)境樣本類型呈現(xiàn)出相似的耐藥性和微生物組特征。糞便是奶牛場環(huán)境中耐藥基因的主要來源，施用奶牛糞便或灌溉奶牛場廢水對農田土壤中耐藥基因分布有顯著影響。本研究為奶牛生產(chǎn)中合理使用抗菌藥以及合理進行糞污管理以減少奶牛源耐藥性的傳播提供了理論基礎，對奶牛養(yǎng)殖及其生物安全控制具有重要的意義。

蜜蜂所研究揭示茶花粉調控蜜蜂生長發(fā)育的相關通路

近期，中國農業(yè)科學院蜜蜂研究所傳粉昆蟲與資源育種團隊與金華市農業(yè)科學院合作，于轉錄組水平解釋了茶花粉對蜜蜂（中蜂和西蜂）生長發(fā)育的調控作用。相關成果發(fā)表在《亞太昆蟲學雜志（Journal of Asia-Pacific Entomology）》上。

茶花粉是中國南方早春繁蜂的重要粉源，對強群的發(fā)展、蜂蜜生產(chǎn)及王漿生產(chǎn)具有重要的意義；而其對蜜蜂生長發(fā)育的調控基礎尚不清楚。本研究通過選擇西方蜜蜂和中華蜜蜂的1日齡、3日齡、7日齡幼蟲和1日齡成蜂進行轉錄組分析；結果表明生長發(fā)育相關通路Hippo信號通路相關基因發(fā)生了顯著的上調表達；同時，Wnt信號通路、Hedgehog信號通路、FoxO信號通路相關基因在中華蜜蜂顯著上調表達。本研究于基因表達層面證實了茶花粉對蜂群生長發(fā)育的重要作用，同時也為進一步研究茶花與蜜蜂的互作關系奠定了分子基礎。

黏蛋白O-型糖和微生物維持豬腸道穩(wěn)態(tài)的互作機制被揭示

近期，中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所家畜營養(yǎng)與調控科技創(chuàng)新團隊基于糖組學、微生物組學和靶向代謝組學方法，研究了生命早期應激誘導腸道疾病的作用機制，系統(tǒng)揭示了腸道O-型糖鏈和微生物維持豬腸道穩(wěn)態(tài)的互作機制。相關研究成果發(fā)表在國際知名期刊《微生物組（Microbiome）》（IF＝16.837/Q1）上。

斷奶仔豬腹瀉是引起仔豬死亡的重要原因，是困擾養(yǎng)豬業(yè)的重大難題之一，給生豬產(chǎn)業(yè)造成了嚴重的經(jīng)濟損失。已有研究表明，腸上皮細胞和菌群通過相互調節(jié)，可以維持腸道內穩(wěn)態(tài)，控制炎癥發(fā)生，然而腹瀉仔豬腸道黏膜屏障變化特征尚未完全清晰。

研究人員以斷奶仔豬為模型，通過UEA凝集素和ABPAS染色發(fā)現(xiàn)腹瀉仔豬結腸黏液層形態(tài)受損，厚度顯著低于健康仔豬，杯狀細胞數(shù)量也顯著減少。使用多孔石墨碳色譜柱的液相色譜-質譜聯(lián)用技術，建立了豬腸道黏蛋白O-糖基化分析方法，并利用該方法鑒定出豬結腸內含有57種O-型糖結構，發(fā)現(xiàn)腹瀉仔豬腸道中O-型糖鏈長度變短，具有抵御病原菌黏附功能的酸性糖豐度顯著降低。體外研究進一步發(fā)現(xiàn)，黏蛋白O-型糖作為信號分子能夠結合大腸桿菌，保護上皮免受炎癥損傷，并可作為共生微生物的能量來源，與微生物形成互利共生關系。這一研究結果闡明了腸道O-型糖鏈和微生物的互作機制，進一步揭示了腸道屏障功能機制，為預防和緩解仔豬腹瀉提供新的基礎理論依據(jù)。同時該研究有助于解析人類嬰兒腹瀉的疾病機制，為開發(fā)新的有效療法提供了新策略。