近日，西北农林科技大学姚军虎教授团队在《Microbiome》发表研究论文“An integrated microbiome- and metabolome-genome-wide association study reveals the role of heritable ruminal microbial carbohydrate metabolism in lactation performance in Holstein dairy cows”。该研究将瘤胃微生物群的组成、功能和代谢变化与宿主SNP变异相结合，揭示了奶牛如何主动塑造和选择瘤胃微生物群来调节泌乳性能。这些发现通过瘤胃微生物群作为介导将奶牛营养与遗传建立起联系，为改善奶牛能量利用率提供了理论依据和可选方案。
为此，研究团队共收集了相同饲养管理条件下304头荷斯坦奶牛的血液，瘤胃液样本，分别进行瘤胃微生物宏基因组，瘤胃代谢组和宿主全基因组重测序，并测定和收集了对应的生产性能数据（包括产奶量、乳脂、乳糖、乳蛋白以及瘤胃挥发性脂肪酸）。利用microbiome-GWAS，metabolome-GWAS以及MWAS的技术手段整合以上数据，结果发现：
（1）奶牛瘤胃微生物群落中的高遗传力子集，其丙酸生成酶基因丰富而乙酸生成酶基因较少，进而降低瘤胃乙丙比并提高能量校正乳产量；
（2）奶牛血液中SLC30A9基因（Zn2+转运载体基因）的SNP变异参与调控瘤胃液中的普雷沃氏菌属分泌低聚糖降解酶；血液5s_rRNA基因的SNP变异参与调控假丁酸弧菌属的亚油酸代谢，进而影响泌乳性能。
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