摘要
肠道菌群被认为是调节宿主健康的关键因素之一。不同猪种由于肠道菌群丰富度和均匀度的不同引起其代谢和免疫等方面的差异，进而导致表型的差异。结肠具有内容物停留时间长、营养供给充足、肠蠕动和消化液流动较慢、氧化还原电位低等特点，有利于菌群的定植和繁殖，其菌群的密度最高、种类最丰富。本研究以来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所昌平试验基地的长期生长环境和饲喂条件相同、健康、育肥后期体重接近100 kg的8头民猪和8头约克夏猪为研究对象，统一屠宰后采集结肠内容物进行宏基因组和代谢组学分析，采集结肠组织进行转录组分析。全文结果如下: 1、民猪和约克夏猪结肠微生物群的组成存在显著差异（P＜0.05）;在属水平，拟杆菌属、居海事城球杆菌属、罗斯拜瑞氏菌属和副拟杆菌属等20个属在民猪中显著富集，链球菌属、Vescimonas和宿主关联乳杆菌属等5个属在约克夏猪中显著富集;在物种水平，约翰逊氏乳杆菌、溶木聚糖拟杆菌、脆弱拟杆菌和肠道罗斯拜瑞氏菌等32个物种在民猪中显著富集，解没食子酸盐链球菌、马肠链球菌、巴黎链球菌和小儿链球菌等34个物种在约克夏猪中显著富集。 2、民猪和约克夏猪结肠微生物群碳水化合物活性酶谱存在显著差异（P＜0.05）;在民猪中相对丰度显著增加的酶有CBM57、CE11、GH2、GH29、GH31、GH33、GH35、GH39、GH57、GH63、GH85、GH92和GT106;在约克夏猪中相对丰度显著增加的酶有 AA10、CE2、CE14、GH25、GT47 和 GT58。 3、民猪和约克夏猪结肠微生物群的功能存在显著差异（P＜0.05）;其中，IL-17信号通路、Th17细胞分化、抗原处理和呈递、T细胞受体信号通路、溶酶体、黄酮和黄酮醇的生物合成以及烟酸和烟酰胺代谢等28条途径在民猪中显著富集;约克夏猪中有2个途径显著富集，分别为倍半萜和三萜的生物合成和氨基苯甲酸酯的降解。 4、结肠内容物代谢组共鉴定到440个有效代谢物，包含了 60个差异积累代谢物（P＜0.05）。其中，甘氨脱氧胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、谷氨酸-谷氨酰胺、甘氨酸、DL-色氨酸、褪黑素、醛固酮、染料木黄酮、咖啡豆醇等38个代谢物在民猪结肠内容物中显著上调;脱落酸、香芹酮、维生素H、银杏酸、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等22个代谢物在约克夏猪结肠内容物中显著上调。 5、结肠转录组共鉴定到了 633个差异表达基因，其中在民猪中上调的有80个，在约克夏猪中上调的有553个。民猪上调差异表达基因显著富集到了产生IgA的肠道免疫网络、唾液分泌、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用、细胞因子-细胞因子受体的相互作用、NF-kB信号通路、吞噬体等10条通路;约克夏猪上调差异表达基因显著富集到局灶性粘附、蛋白质的消化吸收、Hippo信号通路-多物种、松弛素信号通路等25条通路（P＜0.05）。 6、民猪结肠的Occludin、ZO-1和pIgR含量极显著高于约克夏猪;民猪结肠内容物的sIgA、sIgG和sIgM含量极显著高于约克夏猪（P＜0.01）。 综上所述，本研究针对长期生长环境和饲喂条件相同的育肥后期民猪和约克夏猪，进行结肠内容物宏基因组、代谢组及结肠组织转录组学分析，挖掘结肠微生物群与代谢物和宿主基因在不同品种之间的差异及相关性，以探讨结肠微生物群对民猪优良种质特性形成的贡献，为解析地方猪种种质特性提供数据支持和参考。
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