科研 | NPJ BIOFILMS MICROBI：牦牛适应高海拔生活过程中，食物-肠道微生物相互作用的季节变化（国人佳作）

导读在极端环境条件下，食物的选择和摄入对哺乳动物的生存和健康存在影响。研究认为，食物成份是肠道微生物群变化的关键驱动因素；然而，在极端自然条件下，肠道微生物群如何对季节性食物变化作出反应，目前仍知之甚少。采用植物trnL（UAA）和16S rRNA测序，对青藏高原自由放牧牦牛的食物组成和肠道细菌群落组成进行了研究。结果表明，冬季的食物组成比夏季更为多样化，而Gramineae和Rosaceae则被全年频繁食用；食物的季节性变化和肠道菌群组成变化一致。牦牛为了更好地利用氮和能量，根据食物在温暖和寒冷季节之间的变化而改变肠道类型，特别是在严寒季节。我们的发现为理解哺乳动物适应高海拔环境的食物-微生物相互作用的季节性变化提供了见解。
论文ID

原名：Seasonal dynamics of diet–gut microbiota interaction in adaptation of yaks to life at high altitude
期刊：npj Biofilms and Microbiomes
IF：7.067发表时间：2021.04.20
通讯作者单位：兰州大学草原农业生态系统国家重点实验室生命科学学院；云南大学生命科学学院云南省生物资源保护与利用国家重点实验室；中国科学院昆明动物研究所进化与功能基因组学实验室遗传资源与进化国家重点实验室
实验设计
本研究中，收集分别位于OCG和TH区域（图S1）的牦牛粪便样本进行分析。 OCG区域的牦牛为自由放牧， TH区域的牦牛于牧场放牧。两处放牧区域的放牧地点、海拔、年均气温及植物（食物）种类存在区别。两处牧区草地类型为高寒草甸和高寒灌丛草甸，植物生长季为90~120天。根据前人的研究，试验区的温度和降水等信息由附近的气象站采集。四季划分为：4~5月春季， 6~8月夏季， 9~10月秋季， 11~次年3月冬季（图S2）。本研究中，采样时间为2017年，分别为春季（5月），夏季（8月），秋季（10月），冬季（12月）（粪便样品数目：对于TH区域：春季n=32；夏季n=33；秋季n=37；冬季 n=4 5，对于OCG：春季n=31；夏季 n=39；秋季n=38；冬季 n=47）。所有样品采集后用液氮保存，运回兰州大学进行DNA提取及后续处理分析。在TH和OCG区域，随机选取三个100×100 m的样方，每个样方内选取5个50×50 cm的样点，收集地上生物量（AGB），在65℃烘干至恒重，研磨过1mm 筛，用于后续化学分析。通过105℃烘干测定干物质重（DM），通过乙醚提取EE ，凯式氮法测定N含量，根据Van Soest等人的研究测定NDF和ADF 。通过叶绿体trnl DNA测序对植物进行DNA宏条形码分析。通过16S rRNA基因测序分析样品的微生物群落。测序结果通过QIIME 1.9.1平台进行处理。为了从粪便样本中鉴定饮食植物序列，研究者还建立了一个广泛的DNA参考数据库，该数据库来自整个研究的高山草原地区，永丰滩和乌鞘岭的植物物种。收集了212种在研究区域最丰富的物种。所有的植物都被植物学家鉴定到种水平。通过R语言对微生物群落在属水平的相对丰度进行了聚类分析，以鉴定牦牛肠道肠型。此外，利用R语言通过Wilcoxon test、Wilcoxon test、t-test等统计分析方法，对试验数据进行了统计分析。结果

科研 | NPJ BIOFILMS MICROBI： 牦牛适应高海拔生活过程中，食物-肠道微生物相互作用的季节变化（国人佳作）

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