毒力因子基因?qū)ι鷳B(tài)安全和動物健康構(gòu)成潛在威脅，越來越受到畜牧業(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）傳播的重要來源。然而，VFG在奶牛胃腸道和周圍環(huán)境中的分布、傳播和進化尚不清楚。本研究共采集了成母牛、犢牛、初乳、農(nóng)場廢水和土壤等263份樣品。利用宏基因組學分析了這些生態(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時間變化的主要驅(qū)動力。對于周圍環(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。本項研究揭示了VFG在奶業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的流行、擴散和調(diào)控因素，為減少家畜VFG和限制其傳播提供了新的見解。

 

　　中國農(nóng)業(yè)大學為該論文的第一完成單位，動科學院博士生莊一民、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。奶牛營養(yǎng)創(chuàng)新團隊負責人李勝利教授對本研究給予了大力支持，該研究獲得了“十四五”國家重點研發(fā)計劃課題（2023YFD1300904）、國家自然科學基金面上項目（32272902）、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)項目（2024BBF01006）及拼多多-中國農(nóng)業(yè)大學科研基金（PC2023B02002）項目的資助。

 

　　曹志軍教授團隊長期從事奶牛營養(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)，牽頭成立國際后備牛培育協(xié)作創(chuàng)新平臺（International Calf and Heifer Organization），主辦三屆國際后備牛大會（2018，2020，2022）。第一或通訊作者在農(nóng)業(yè)、奶業(yè)與動物科學領(lǐng)域頂級期刊《奶業(yè)科學雜志》（Journal Dairy Science）發(fā)表文章14篇，多篇論文發(fā)表于《細胞代謝》（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》（Science of the Total Environment）等國際知名期刊，1篇入選ESI高被引論文。主持制定國家標準《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，獲教育部科技進步一等獎（2019，排名1）、神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團隊（2023，排名1）、國家科技進步二等獎（2014，排名5）等，在國內(nèi)外具有一定的影響力。