[分享]中国农大杨宁/孙从佼团队发表：应用整合组学解析蛋鸡经济性状的遗传与微生

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近日，中国农业大学动物科学技术学院杨宁、孙从佼团队于国际权威期刊《Microbiome》发表最新成果，论文题为“Deciphering the coordinated roles of the host genome, duodenal mucosal genes, and microbiota in regulating complex traits in chickens”。该研究以700余只蛋鸡群体为研究对象，通过整合基因组、转录组（肝脏和十二指肠黏膜）、微生物组（十二指肠、空肠、回肠、盲肠和粪便）等数据，构建宿主遗传变异-黏膜基因表达-肠道菌群三维互作网络，创新性提出“调控力”（regulatability，R2b）的概念以解析基因表达量对表型的解释程度，结合“遗传力”与“肠菌力”指标，共同定量遗传变异、基因表达谱和微生物群落对表型变异的贡献度。



研究发现宿主遗传对肠道微生物的塑造作用存在空间异质性，且同一微生物的遗传力也随肠段的不同而变化，绘制了5个肠段微生物的宿主基因组调控图谱，共识别出11个菌科、24个菌属和15个菌种的mbQTLs。其中，Christensenellaceae菌科具有跨物种的高遗传力特性（h2=0.365），其丰度受4号染色体两个关键区域（4:7.33-7.36 Mb和4:8.93-8.94 Mb）调控。与基因组遗传变异相比，基因表达对微生物丰度的影响更大，十二指肠微生物的调控力（R2b=0.17）显著高于宿主遗传效应（平均h?=0.02）。在科、属、种水平上，尤其是在检出率超过60%的微生物中，双歧杆菌科（0.65）、双歧杆菌属（0.63）和阴道乳杆菌种（L. vaginalis, 0.54）呈现出最高的R2b值。



该研究对蛋鸡多种复杂性状的联合调控进行深入分析，精确评估了微生物群落和基因表达谱对复杂表型变异的解释度，从而揭示宿主-微生物的复杂互作。以腹脂性状为例，该研究发现trans调控基因CHST14（受Chr3:10,534,146调控）在十二指肠中对唾液乳杆菌（L. salivarius）丰度有显著调控作用，通过实验验证发现，此菌可通过提升肠道中胆汁盐水解酶活性来促进胆汁酸解偶联，从而驱动胆汁酸-脂质肠肝循环，最终导致腹脂沉积量增加。这一发现为精准调控蛋鸡脂质代谢提供了新靶点。

来源:中国畜禽种业