中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，微生物學權(quán)威期刊《微生物組》（Microbiome）在線發(fā)表我校動科學院曹志軍教授團隊的研究論文《奶牛母子模型中母體胃腸道菌群物對新生犢牛腸道微生物功能組和耐藥組的影響》（Maternal gastrointestinal microbiome shapes gut microbial function and resistome of newborns in a cow-to-calf model），以奶牛母子為研究模型探究了不同表型母牛的胃腸道菌群塑造新生子代腸道微生物組和耐藥組特征及相關(guān)調(diào)控途徑。

 

　　母體胃腸道菌群是新生兒腸道微生物早期定植和發(fā)育的直接和重要來源。然而，具有不同生理表型的母親及其新生兒之間獨特或共享的微生物特征仍然缺乏詳盡的探究。本項研究基于奶牛母子模型對相關(guān)問題進行了深入研究，以闡明微生物從母代傳遞至子代的潛在模式和途徑。通過瘤胃與后腸道微生物分型分析，奶牛瘤胃和糞便中的微生物群分為兩個類群。瘤胃中以普雷沃氏菌屬主導的腸型組奶牛具備更好的產(chǎn)奶性能，而基于糞便微生物腸型劃分的奶牛群體并未觀察到類似現(xiàn)象。此外，通過糞便和瘤胃腸型的成對組合，一組具有優(yōu)異表型的奶牛被進一步成功篩選。宏基因組結(jié)果表明不同表型奶牛及其子代的胃腸道微生物組差異顯著。相比于糞便，奶牛的瘤胃可能是其子代胎糞微生物更重要的來源，犢牛的胎糞中繼承了大量來源于母牛胃腸道的功能益生菌。

 

　　此外，犢牛胎糞微生物也繼承了母牛瘤胃菌群的優(yōu)勢代謝功能。瘤胃、糞便和胎糞的耐藥組特征一致，并且從奶牛到犢牛的抗性基因豐度也呈擴大趨勢，進一步研究發(fā)現(xiàn)抗性基因和從瘤胃到胎糞的可移動遺傳元件之間的相互作用是最為顯著的。代謝組分析表明從奶牛到犢牛的核心代謝物的多樣性是穩(wěn)定的，不受表型差異的影響。

 

　　此項研究揭示了奶牛母子模型中母代與子代的微生物群、代謝功能和耐藥組特征，并揭示了微生物組從母牛至犢牛的潛在垂直傳播現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)為微生物群的跨代傳遞理論以及奶牛母子胃腸道菌群協(xié)同調(diào)控提供了新的見解。

 

　　中國農(nóng)業(yè)大學為該論文的第一完成單位，動科學院博士生莊一民、博士后劉帥為論文的共同第一作者，曹志軍教授為論文的通訊作者。奶牛營養(yǎng)創(chuàng)新團隊負責人李勝利教授對本研究給予了大力支持，該研究獲得了國家自然科學基金（32272902、U20A2062）、“十四五”國家重點研發(fā)計劃課題（2023YFD1300904）、拼多多-中國農(nóng)業(yè)大學科研基金（PC2023B02002）項目、博士后創(chuàng)新人才支持計劃（BX20230419）和博士后基金（2023M733801）的資助……

 

　　曹志軍教授團隊長期從事奶牛營養(yǎng)與牛奶質(zhì)量研究。2015年首次提出奶牛母子一體化養(yǎng)殖理念與關(guān)鍵技術(shù)，牽頭成立國際后備牛培育協(xié)作創(chuàng)新平臺（International Calf and Heifer Organization），主辦三屆國際后備牛大會（2018，2020，2022）。第一或通訊作者在農(nóng)林領(lǐng)域頂級期刊《奶業(yè)科學雜志》（Journal Dairy Science）發(fā)表文章14篇，多篇論文發(fā)表于《細胞代謝》（Cell metabolism）、《微生物組》（Microbiome）、《npj生物膜和微生物組》（npj Biofilms and Microbiome）等國際知名期刊，2篇入選ESI高被引論文，入選全球前2%頂尖科學家。主持制定國家標準《后備奶牛飼養(yǎng)技術(shù)規(guī)范（GB/T37116-2018）》，成果入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)4項，獲教育部科技進步一等獎（2019，排名1）、神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團隊（2023，排名1）、國家科技進步二等獎（2014，排名5）等，在國內(nèi)外具有一定的影響力。