人才强校 | 中国农大胡永飞教授团队揭示鸡遗传背景对肠道微生物的影响及可遗传微生物与宿主代谢的关系

中国农大新闻网讯 近日，中国农业大学动物科技学院胡永飞教授团队在《细胞》（Cell）旗下交叉学科期刊《交叉科学》（iScience）上发表研究论文《中国鸡种宿主基因型依赖的盲肠微生物与胸肌代谢物相关联》（Host-genotype-dependent cecal microbes are linked to breast muscle metabolites in Chinese chickens）。该研究通过多组学联合分析揭示了遗传对鸡盲肠微生物菌群结构和功能的影响，并发现可遗传微生物与鸡肉代谢物之间的关联和潜在影响机制。

团队前期研究证实鸡肠道微生物数量庞大，含有众多新的微生物和功能未知基因 (Communications Biology, 2021, 4:1305) ，在宿主营养消化吸收、免疫调控等方面发挥重要作用。此外，研究表明肠道微生物及其代谢产物可通过“肠-肌轴”影响宿主肌肉的生理代谢和功能。鸡肠道微生物受到营养、食物成分等多种因素的影响；近年来，宿主遗传对肠道微生物的影响受到广泛关注。然而，鸡的遗传背景是否及如何影响其肠道微生物，受影响的可遗传肠道微生物是否参与鸡的生理代谢、影响鸡肉品质和风味的形成等科学问题尚未被充分揭示。

该研究结合十个不同品系鸡的基因组差异、肠道微生物组结构和功能变异、鸡肉品质表型、鸡胸肌代谢组学、分类器模型构建等分析发现15个鸡盲肠微生物显著受到遗传背景的影响，涉及170余个鸡基因组SNP位点，分布于包括钙黏蛋白基因（CDH6，CDH11）在内的34个基因内部，130余个基因间区；5个可遗传的肠道微生物与53个涉及鸡肉品质和风味的代谢物显著相关，巨单胞菌可通过产生短链脂肪酸影响宿主脂代谢（图1）。该研究首次从多组学层面建立了可遗传微生物与鸡肉代谢物之间的关联，为干预肠道菌群从而调控鸡肉品质提供了理论依据。

研究结果摘要图：十个鸡品系基因组具有明显差异，其盲肠微生物组的多样性、肠型、菌群互作网络、代谢途径显著不同；肠道微生物的组成和功能与胸肌表型、代谢物组成相关；宿主遗传和肠道微生物对代谢组差异分别具有42%和15%的贡献；15个盲肠微生物与170个SNP位点相关，5个可遗传微生物与53个肌肉代谢物关联；巨单胞菌可通过产生丙酸影响肌肉脂质代谢。

学校动物科技学院胡永飞教授和呙于明教授为论文共同通讯作者，动物科技学院博士后封雨晴博士为论文第一作者。研究得到中国农业科学院蜜蜂研究所王凯副研究员和中国农业大学李俊英高级畜牧师的支持和帮助。该工作由国家自然科学基金、中国农业大学“杰出人才”启动经费、“中国农业大学2115人才培育发展支持计划”、“中央高校基本科研业务费专项资金”等项目资助完成。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004222007404?via%3Dihub

供稿：动物科技学院

供图：动物科技学院

编辑：李杨

责编：于哲