牦牛瘤胃微生物抗生素抗性基因对3种外源性刺激因子的响应

通过给牦牛投喂硫酸头孢喹肟(CEF)、盐酸二氟沙星(DIF)和黄曲霉毒素B1(AFB1),并进行瘤胃微生物宏基因组测序,旨在揭示这3种外源性刺激因子对抗生素抗性基因(ARGs)种类、抗性类型、抗性机制等的影响,对于深入研究微生物抗性组特征和抗性机制具有重要价值。选取15头牦牛,随机分5组。Cef组和Dif组分别根据说明书推荐剂量按体重计算、灌服CEF 1 mg·kg^-1和DIF 1 mL·kg^-1;E1组和E2组分别按采食量投喂AFB120、60μg·kg^-1;C组为对照组。处理7 d后,采集瘤胃液,提取DNA,Illumina HiSeq测序,对reads counts进行标准化得到TPM值,并进行方差分析。结果显示,对照组共获得132种ARGs,分属30种抗性类型,其中,四环素类tetQ和tetW基因丰度较高;Cef组tetW基因丰度增加(P<0.05),Dif组tetQ丰度增加(P<0.05);Cef组四环素类和头孢菌素类抗性基因丰度增加(P<0.05),Dif组四环素类和氨基香豆素类抗性基因丰度增加(P<0.05),E1组氨基香豆素和青霉烯类抗性基因丰度增加(P<0.05),E2组青霉烯类、头孢菌素类等9类抗性基因丰度均增多(P<0.05);Dif组Erm基因23S核糖体RNA甲基转移酶丰度增加(P<0.05),E2组中ATP结合盒超家族等3种抗性机制相关基因的丰度增加(P<0.05);3种因子均显著增加四环素类ARGs宿主的种类。结论:瘤胃是蕴含丰富ARGs的储藏库,其中,四环素类抗生素抗性基因tetQ和tetW是主要的ARGs。不仅CEF和DIF使部分ARGs的种类、抗性类型以及耐药机制相关酶等的丰度升高,增加瘤胃微生物的耐药性,而且AFB1也具有类似作用,且高剂量AFB1对抗性类型的影响范围较抗生素大。这3种因子还导致携带四环素类ARGs宿主微生物的种类数量增加,从而强化横向转移机制,加快ARGs传播,增强微生物对四环素类的耐药性。     

牦牛的泌乳量测定及其乳特性

牦牛日泌乳量测定方法一直是科研和生产中的难题。在实测牦牛日挤奶量的基础上,建立了牦牛日泌乳量估计模型。该模型拟合度较高,使用方法简便。同时,对牦牛的泌乳量进行了估计和分析,综述了牦牛的泌乳性能及其乳特性,旨在为提高牦牛泌乳性能及其制品加工等提供参考。     

宏基因组学揭示二氟沙星对牦牛瘤胃微生态及CAZy谱影响

反刍动物瘤胃微生物结构和功能关系到生态系统正常的物质循环、能量流动。为了探讨抗生素对瘤胃微生态的影响,揭示抗生素对反刍动物瘤胃微生物影响的规律,以牦牛为研究对象,进行二氟沙星(DIF)处理,采集瘤胃液,提取DNA,采用宏基因组学方法分析DIF对瘤胃微生物组成及碳水化合物酶类(CAZy)的影响。结果显示,拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)等相对丰度下降,而厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)等增加。普雷沃菌属(Prevotella)、拟杆菌属(Bacteroides)等相对丰度下降,而金黄杆菌属(Chryseobacterium)、链球菌属(Streptococcus)等增加;CAZy酶类中,CBM17、CBM25等丰度上调(P0.01或P0.05);GH53、CE8、CE13、CBM21、CBM26及对接蛋白(dockerin)等下调(P0.01或P0.05)。结论:DIF影响瘤胃微生物结构,并不同程度改变各优势门、属的相对丰度,抑制部分有益菌的作用;改变CAZy酶中部分家族基因丰度,影响瘤胃微生物对淀粉及果胶的降解作用,降低瘤胃微生物降解植物纤维素的效率。