海子水牛瘤胃微生物的宏基因組學分析

張慧敏 夏海磊 黃 強 緒 欣 毛永江 岑 寧 楊章平

(揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225009)

海子水牛瘤胃微生物的宏基因組學分析

張慧敏 夏海磊 黃 強 緒 欣 毛永江 岑 寧 楊章平*

(揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225009)

為系統探討海子水牛瘤胃內的微生物組成及木質纖維素降解酶系，本試驗利用基于高通量測序的宏基因組學技術對海子水牛(2.5歲左右，平均體重為493 kg)瘤胃液樣本進行組學分析。結果表明，共獲得了77 283 638條reads，并拼接出744 712個scaffold。經prodigal分析后，共預測出827 044個基因。通過基因注釋發現海子水牛瘤胃中含有多種木質纖維素降解微生物，如生黃瘤胃球菌(Ruminococcusflavefaciens)、白色瘤胃球菌(Ruminococcusalbus)、產琥珀酸絲狀桿菌(Fibrobactersuccinogenes)及棲瘤胃普雷沃氏菌(Prevotellaruminicola)。此外，還發現有38 011個基因編碼蛋白質具有木質纖維素降解酶活性，其中糖苷水解酶(GH)基因數量最多(17 877個)，糖基轉移酶(GT)(8 637個)、碳水化合物結合模塊(CBM)(4 693個)和碳水化合物酯酶(CE)基因(4 214個)數量次之，多糖裂合酶(PL)(1 296個)和輔助氧化還原酶(AA)基因(934個)數量較少。在GH基因中，歸屬于GH2、GH43、GH97、GH3家族的基因較多，且編碼蛋白質具有寡糖降解酶活性的基因數量最多。此外還發現了少量的纖維小體組分蛋白基因。結合其他物種腸胃宏基因組中GH基因比對分析，發現海子水牛瘤胃中的纖維素酶、半纖維素酶和分支降解酶比例與奶牛瘤胃較為接近。由此可見，海子水牛瘤胃內含有豐富的木質纖維素降解微生物及酶系，這將為篩選具有工業應用潛力的酶基因奠定理論基礎。

海子水牛；瘤胃；宏基因組；……