科学家构建草鱼肠道微生物基因目录,助力推动水产养殖业的绿色发展 科学家用基因技术培育新物种 草鱼健康养殖营养技术创新与应用
admin
2024-02-03 22:22:18
0

鱼,是春节吃食之中必不可少的一种食材。口感鲜美细嫩的草鱼,是中国人饭桌上常见的生鲜食材,也是全球养殖量最多的淡水鱼之一,为全球鱼产品供应的改善作出了重要贡献。


(来源:AI 生成)

不过,土地、饲料等生产要素的限制和病原体、寄生虫等养殖环境的压力,给正处于高效和绿色发展过程中的水产养殖,带来了持续挑战。

与此同时,农业农村部发布的第 194 号公告明令禁止将抗生素作为饲料药物添加剂,也充分表明开发替代品的急迫性。

因此,对鱼类微生物组的研究,有可能为水产养殖业当下面临的挑战提供新的解决方案。

据介绍,在生物体中,存在着大量能与其共同生存的共生微生物群,包括大量真菌、细菌和病毒等。共生微生物群在疾病、健康和免疫稳态方面的重要作用,已经在人类身上得到证实。

同样地,在对鱼类进行研究的过程中,相关领域的科学家也发现,共生微生物群在宿主的新陈代谢和免疫中扮演着重要角色。

例如,通过对鲑科鱼类和相关支原体物种的宏基因组进行研究,他们揭示了微生物对于鲑科鱼宿主的特定功能,包括必需氨基酸的生物合成和 B 组维生素的代谢。

即便如此,作为养殖动物的鱼类的宏基因组研究,依然远远落后于畜禽,就连经济鱼类的微生物基因目录也尚未构建。

基于此,近期,来自中国农业科学院饲料研究所的研究团队,对草鱼肠道微生物群的结构和功能特征进行了研究。

由于饮食是影响肠道菌群结构和功能的关键因素,而水产养殖饲料主要分为三类,分别是肉食性(动物蛋白为主)、杂食性(动物蛋白和植物蛋白相对平衡)和草食性(植物蛋白为主)饲料,因此该课题组分别基于肉食性、杂食性和草食性饮食的草鱼,进行了微生物群宏基因组测序。

他们在建立基因目录的同时,也通过多组学方法评估了关键微生物类群在宿主相互作用方面的功能意义。


图丨草鱼肠道微生物组基因目录的建立与分析(来源:Microbiome)

近日,相关论文以《通过多组学方法解读草鱼肠道微生物组》()为题在 Microbiome 上发表[1]。

图丨相关论文(来源:Microbiome)

中国农业科学院饲料研究所博士研究生黎明为该论文的第一作者,中国农业科学院饲料研究所研究员和研究员担任该论文的共同通讯作者。

从结果来看,课题组成员通过宏基因组测序一共获得 476855093 个有效读段,经过质量控制和去宿主处理后,共组装了 2099912 个拼接片段,并鉴定出 575856 个非冗余基因。

从门水平上看,超过 50% 的注释基因属于变形菌门,其次是拟杆菌门、厚壁菌门和梭杆菌门。

分类学和功能注释结果表明,与哺乳动物相比,鱼类的肠道微生物功能存在偏差,营养代谢的遗传能力较低,但微生物间相互作用的遗传能力较高。

接着,该团队通过共现网络分析发现,变形菌门和梭杆菌门、厚壁菌门或拟杆菌门之间存在相互排斥的模式,这说明属于变形菌门的核心属与属于后三者的核心属之间存在相互排斥的关系,证明草鱼肠道微生物群存在两个独立的生态群。

随后,为了探究草鱼肠道菌群的功能特征,研究人员还对肠道菌群和宿主基因模块进行了相关性分析,发现上述两个生态群可以被认为是两个功能群,即功能群 1(变形菌门)和功能群 2(梭杆菌/厚壁菌/拟杆菌门),而且它们与宿主的营养代谢和免疫相关。

另外,他们还发现,功能群 1 和功能群 2 在多个方面都存在差异,包括毒力因子、碳水化合物利用,以及抗生素耐药性的遗传能力等。

具体来说,功能群 2 富集了编码阿拉伯木聚糖、果胶、黏蛋白、菊粉和纤维素酶的碳水化合物活性酶基因,但功能群 1 仅富集了与淀粉相关的碳水化合物活性酶基因家族。并且,相较于功能群 2,功能群 1 能够编码更多的毒力因子基因。

此外,该团队还通过实验证明,“功能 2/功能 1”的比值可以作为有效评估草鱼肠道微生物群落结构和功能特征的参数。

总的来说,该研究展示了与构成鱼类微生物群的功能影响有关的深入见解,并揭示了调节微生物群的目标,有助于推动针对肠道微生物群的水产养殖的绿色开发。

参考资料:

1. Li, M., Liang, H., Yang, H. et al. Deciphering the gut microbiome of grass carp through multi-omics approach. Microbiome 12, 2 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01715-7

运营/排版:何晨龙


01/

02/

03/

04/

05/

相关内容

热门资讯

原创 网... 24件4XL码服装的命运:一场“试穿购物”引发的电商信任危机 2024年五一节前夕,一位特殊的顾客...
阵痛中谋新生:民营银行转型大考... 2025年,民营银行步入深度转型的关键窗口期。 宏观经济复苏不均衡、实体经济有效信贷需求不足、净息差...
石化产业一季度盈利同比增长20... 截至5月7日11时17分,化工行业ETF易方达(516570)跌3.73%,成交额达9046万元。个...
广州天河区男科手术价格是多少,... 不少街坊来咨询时会问,在广州天河区做男科手术,价格到底是多少,医保能不能报销?今天就跟大家唠唠这事儿...
泽连斯基再度暗示袭击红场阅兵,... 据参考消息援引路透社5月6日报道,乌克兰总统弗拉基米尔·泽连斯基说,为了准备5月9日的阅兵式,俄罗斯...
诚迈科技:持续亏损,信创电脑难... 证券之星 李若菡 2025年,诚迈科技(300598.SZ)盈利能力持续承压,公司归母净利润为-1....
Linux基金会成立x402 ... 来源:环球网 【环球网科技综合报道】5月7日消息,为有效应对人工智能时代下AI智能体自动化交易带来...
年化收入暴增80倍!Anthr... AIPress.com.cn报道 "我希望80倍增长不要继续,因为这太疯狂了,太难控制了。"Anth...
香港证监会入驻小红书 29日,香港证券及期货事务监察委员会(香港证监会)宣布入驻小红书。 据介绍,香港证监会是香港特别...
再添一把火!冠绝全球的韩国股市... 韩国股市今年以来以超75%的涨幅高居全球主要市场榜首,如今又将迎来美国散户的增量资金 近期美国最大在...
投资收益下滑,中国人寿一季度净... 红星资本局5月7日消息,近日,A股上市险企2026年一季报纷纷出炉。其中,中国人寿净利润下滑明显。 ...
A股收评:深证成指、创业板指涨... A股三大指数今日继续上涨,截至收盘,沪指涨0.48%报4170点,深证成指涨1.18%续创逾5年新高...
2026年新消息:石家庄老酒回... 石家庄老酒回收行业全景深度剖析 在行业洗牌与整合的背景下,信鼎老酒回收作为本地市场的核心参与者,其...
“洋快餐”集体进京,但外来和尚... 作者 | 餐饮老板内参 七饭 “洋品牌”集体进京,中国市场再被重视 近日,美式炸鸡汉堡圈的几个品牌...
月之暗面将完成20亿美元新融资... 据《晚点LatePost》独家报道,月之暗面旗下Kimi即将完成新一轮20亿美元融资,投后估值突破2...
鑫多多与QFII“共舞”股东榜... 财联社5月7日讯(记者 墨白)昨日A股放量上攻,市场情绪高涨,鑫多多(刘鑫)持仓的国晟科技(6037...
消费领域投融资日报(5月6日)... 据亿欧数据统计,昨日(2026年5月6日)共披露23起投融资事件,涉及21家国内企业,2家国外企业,...
豆包能否掀起国内AI订阅浪潮? 这一举措不仅标志着豆包作为国内用户基数最大的AI应用率先迈出C端商业化的实质性步伐,也宣告了国内大模...
深夜!美伊谈判,重大变数!伊朗... 全球市场大反攻! 在美伊停战预期升温的背景下,今晚,美股全线拉升,三大指数均涨超1%,半导体板块持续...
深圳楼市新政满周:核心区成交领... “4.29新政”叠加“五一”假期,深圳楼市热度快速升温。 据深圳市住建局数据,4月30日至5月5日,...