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研究中心反刍动物营养团队在反刍动物甲烷减排领域取得新进展
2024年01月25日 作者: 阅读次数:

近日,中心反刍动物营养毛胜勇教授团队的最新研究成果《Unraveling the phylogenomic diversity of Methanomassiliicoccales and implications for mitigating ruminant methane emissions》《Genome Biology》期刊上在线发表。该研究从基因组学的角度,解析了甲烷菌第七目“Methanomassiliicoccales”的系统发育分类和功能特性,为反刍动物甲烷减排提供了新思路。

Methanomassiliicoccales是新建立的一个甲烷菌目,在进化关系上与热原体古菌目(Thermoplasmatales)相近,最早也被称为“稻田古菌C簇”或“瘤胃古菌C簇”。反刍动物瘤胃中的Methanomassiliicoccales是仅次于Methanobacteriales的第二大产甲烷菌群,但Methanomassiliicoccales的系统发育分类体系尚未建立,其功能特性和代谢特征也尚不清楚。

该论文整合全球不同生境(自然环境和动物胃肠道环境)的宏基因组数据,组装得到了243个Methanomassiliicoccales基因组,发现其中大部分为新的未培养基因组。基于大规模基因组比较分析,论文厘清了Methanomassiliicoccales的系统进化分类关系,阐明了Methanomassiliicoccales的基础代谢功能,发现维生素B12在Methanomassiliicoccales的适应性进化中发挥重要作用。基于反刍动物源的33个新的高质量的Methanomassiliicoccales基因组数据,发现反刍动物胃肠道中的Methanomassiliicoccales菌株主要分布在G. 21和G. 22两个属中。论文同时从山羊瘤胃和奶牛皱胃中分离纯化到两株分别属于G. 21和G. 22属的纯菌株(LGM-RCC1和LGM-DZ1),并验证了这两个属甲烷菌的代谢特征。该论文建立的Methanomassiliicoccales基因组数据库和精准分类体系可提高第七目甲烷菌的分辨率,并有助于揭示反刍动物高低瘤胃甲烷发生的微生物学机制。

论文第一署名单位为南京农业大学,谢斐博士为论文第一作者,毛胜勇教授和金巍副教授为共同通讯作者。朱伟云教授、Phillip B. Pope教授和Graeme T. Attwood教授指导了该项研究。中心硕士生赵生威、占小秀、周阳和黎印参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(31872381、32072755和32272896)的资助。

全文链接:https://doi.org/10.1186/s13059-024-03167-0


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