浙江
畜牧業中，甲烷排放是農業溫室氣體的重要來源，奶牛瘤胃發酵產生甲烷既加劇氣候變化，又造成飼料能量損失。2026年6月8日，《美國國家科學院院刊》發表了西北農林科技大學動物科技學院姚軍虎教授與鄧露教授團隊完成的研究《Host genetic regulation of rumen 6?hydroxymelatonin reduces methane emissions in dairy cattle》。西北農林科技大學動物科技學院博士后張晨光和博士研究生劉燁為論文共同第一作者。在這項研究中，研究團隊整合了304頭荷斯坦奶牛的全基因組重測序、瘤胃宏基因組和代謝組數據，系統揭示了宿主基因通過肝臟代謝物調控瘤胃微生物、進而降低甲烷排放的全新機制。
團隊研究發現，奶牛每千克干物質采食量的甲烷排放具有較高的遺傳力，遠高于微生物力。這一現象說明了甲烷排放更多受宿主基因影響，而非單純的微生物代謝產物。隨后作者通過孟德爾隨機化分析，初步鎖定了三種可遺傳的普雷沃氏菌，它們能顯著降低甲烷排放。進一步構建微生物生態網絡發現，P. bryantii攜帶[NiFe]_Group_1d氫化酶，這種酶與產甲烷菌的[NiFe]_Group_4i氫化酶競爭同一底物：氫氣。進一步的體外發酵實驗也證實了添加P. bryantii后甲烷產量顯著下降，瘤胃氨氮濃度同步降低。
那么宿主基因如何影響這些普雷沃氏菌？孟德爾隨機化結合代謝物溯源分析指出，6?羥褪黑素對三種普雷沃氏菌均有最強的正向調控作用。體外發酵和純菌培養實驗驗證了這一結論：1.5 mM 6?羥褪黑素直接促進P. bryantii生長，同時抑制產甲烷菌。全基因組關聯研究定位到與瘤胃6?羥褪黑素水平顯著相關的遺傳變異，其中位于5號染色體上的兩個SNP（5:106924610和5:106926534）鄰近ITFG2基因。在牛肝細胞中敲低ITFG2，mTORC1通路被激活，CYP1A2表達上調，6?羥褪黑素合成增加。而攜帶5:106926534位點TA基因型的奶牛，其預測和實測甲烷排放均顯著低于AA型。此外，TA型并不影響產奶量，甚至在產奶數值上更高。
READING
BioPeers
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
