毒力因子基因?qū)ι鷳B(tài)安全和動(dòng)物健康構(gòu)成潛在威脅，越來(lái)越受到畜牧業(yè)的重視。奶牛作為主要的家畜類型之一，可能是毒力因子基因（VFG）傳播的重要來(lái)源。然而，VFG在奶牛胃腸道和周圍環(huán)境中的分布、傳播和進(jìn)化尚不清楚。本研究共采集了成母牛、犢牛、初乳、農(nóng)場(chǎng)廢水和土壤等263份樣品。利用宏基因組學(xué)分析了這些生態(tài)位中微生物組和VFG特征的變化。

 

　　相關(guān)結(jié)果表明瘤胃和糞便的VFG表現(xiàn)出明顯的差異，并受區(qū)域的影響。VFG的優(yōu)勢(shì)宿主受其微生物結(jié)構(gòu)的調(diào)控。奶牛的瘤胃和糞便是犢牛胎糞中VFG的重要來(lái)源，而牛初乳顯著增加了新生犢牛糞便中VFG的豐度，腸桿菌科成為主要宿主。飲食是犢牛VFG時(shí)間變化的主要驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于周圍環(huán)境的樣品，水和土壤的VFG濃度更高，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。此外，移動(dòng)遺傳元件與VFG之間的廣泛相互作用以及基于宏基因組結(jié)合的基因移動(dòng)分析圖譜均顯示了VFG在奶牛和環(huán)境中潛在的水平轉(zhuǎn)移能力。本項(xiàng)研究揭示了VFG在奶業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的流行、擴(kuò)散和調(diào)控因素，為減少家畜VFG和限制其傳播提供了新的見解。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為該論文的第一完成單位，動(dòng)科學(xué)院博士生莊一民、博士后劉帥為論文的共同第一作者，曹志軍教授為論文的通訊作者。奶牛營(yíng)養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李勝利教授對(duì)本研究給予了大力支持，該研究獲得了“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2023YFD1300904）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32272902）、寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2024BBF01006）及拼多多-中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基金（PC2023B02002）項(xiàng)目的資助。

 

　　曹志軍教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事奶牛營(yíng)養(yǎng)與牛奶質(zhì)量研究。2015年首次提出奶牛母子一體化養(yǎng)殖理念與關(guān)鍵技術(shù)，牽頭成立國(guó)際后備牛培育協(xié)作創(chuàng)新平臺(tái)（International Calf and Heifer Organization），主辦三屆國(guó)際后備牛大會(huì)（2018，2020，2022）。第一或通訊作者在農(nóng)業(yè)、奶業(yè)與動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《奶業(yè)科學(xué)雜志》（Journal Dairy Science）發(fā)表文章14篇，多篇論文發(fā)表于《細(xì)胞代謝》（Cell metabolism）、《微生物組》（Microbiome）、《npj生物膜和微生物組》（npj Biofilms and Microbiome）、《總體環(huán)境科學(xué)》（Science of the Total Environment）等國(guó)際知名期刊，1篇入選ESI高被引論文。主持制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《后備奶牛飼養(yǎng)技術(shù)規(guī)范（GB/T37116-2018）》，成果入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)4項(xiàng)，獲教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（2019，排名1）、神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2023，排名1）、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（2014，排名5）等，在國(guó)內(nèi)外具有一定的影響力。