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永兴集团导航首页毛胜勇教授团队在反刍动物甲烷减排领域取得重要突破

来源:永兴集团导航首页 发布时间 : 2024-01-24 点击量:

近日,我院毛胜勇教授团队的最新研究成果《Unraveling the phylogenomic diversity of Methanomassiliicoccales and implications for mitigating ruminant methane emissions》在《Genome Biology》期刊上在线发表。该研究从基因组学的角度,解析了甲烷菌第七目“Methanomassiliicoccales”的系统发育分类和功能特性,为反刍动物甲烷减排提供了新思路。


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Methanomassiliicoccales是新建立的一个甲烷菌目,在进化关系上与热原体古菌目(Thermoplasmatales)相近,最早也被称为“稻田古菌C簇”或“瘤胃古菌C簇”。反刍动物瘤胃中的Methanomassiliicoccales是仅次于Methanobacteriales的第二大产甲烷菌群,但Methanomassiliicoccales的系统发育分类体系尚未建立,其功能特性和代谢特征也尚不清楚。


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该论文整合全球不同生境(自然环境和动物胃肠道环境)的宏基因组数据,组装得到了243个Methanomassiliicoccales基因组,发现其中大部分为新的未培养基因组。基于大规模基因组比较分析,论文厘清了Methanomassiliicoccales的系统进化分类关系,阐明了Methanomassiliicoccales的基础代谢功能,发现维生素B12在Methanomassiliicoccales的适应性进化中发挥重要作用。基于反刍动物源的33个新的高质量的Methanomassiliicoccales基因组数据,发现反刍动物胃肠道中的Methanomassiliicoccales菌株主要分布在G. 21和G. 22两个属中。论文同时从山羊瘤胃和奶牛皱胃中分离纯化到两株分别属于G. 21和G. 22属的纯菌株(LGM-RCC1和LGM-DZ1),并验证了这两个属甲烷菌的代谢特征。该论文建立的Methanomassiliicoccales基因组数据库和精准分类体系可提高第七目甲烷菌的分辨率,并有助于揭示反刍动物高低瘤胃甲烷发生的微生物学机制。

论文第一署名单位为南京农业大学,谢斐博士为论文第一作者,毛胜勇教授和金巍副教授为共同通讯作者。朱伟云教授、Phillip B. Pope教授和Graeme T. Attwood教授指导了该项研究。消化道微生物研究室硕士生赵生威、占小秀、周阳和黎印参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(31872381、32072755和32272896)的资助。

全文链接:https://doi.org/10.1186/s13059-024-03167-0



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