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科学家揭示奶牛瘤胃尿素分解菌群的生态位分布

作者: 赵圣国   文章来源:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所     发表时间:2017-05-08    点击量:
 
  近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶业创新团队首次揭示了奶牛瘤胃尿素分解菌群的生态位分布特征,阐明了瘤胃不同生态位的优势尿素分解菌群,为调控瘤胃尿素分解菌和提高非蛋白氮利用效率提供了新的理论依据。相关研究成果已在微生物学国际知名期刊《微生物学前沿(Frontiers in Microbiology)》2017年第8卷在线发表。
  尿素是一种非蛋白氮饲料,常被用于反刍动物日粮的配制,以替代蛋白质饲料,降低饲料成本。瘤胃中尿素分解菌降解尿素速度过快,限制了尿素氮的利用效率。牧医所奶业创新团队的研究人员通过构建尿素分解菌脲酶基因数据库,对奶牛瘤胃尿素分解菌脲酶基因进行高通量测序和分析。结果发现瘤胃上皮尿素分解菌脲酶基因数量要低于瘤胃内容物,且瘤胃上皮粘附尿素分解菌群落组成与瘤胃内容物有显著不同。与数据库比对后,发现瘤胃已被认识的尿素分解菌种类不足45%,瘤胃尿素分解菌来源于甲基球菌科、梭菌科、类芽孢菌科、幽门螺杆菌科和草酸杆菌科。尿素分解菌嗜甲基菌和海杆菌主要位于瘤胃上皮,螺杆菌主要位于瘤胃内容物。因此,本研究获得了瘤胃尿素分解菌的新脲酶基因信息,揭示了尿素分解菌及其脲酶基因的瘤胃生态位分布,为调控瘤胃尿素分解提供了重要靶标基础。
  该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程和现代农业产业技术体系资助,金迪和赵圣国为共同第一作者,王加启为通讯作者。
  链接:http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2017.00385/full