近日,黄路生院士及其团队分别在国际顶级学术期刊《Molecular Biology and Evolution》(IF=16.24)和《Microbiome》(IF=14.65)发表研究论文,报道人类介导的渗入和选择塑造了现代家猪Y染色体的多样性、肠道微生物与猪瘦肉率(LMP)的相关性等最新重要研究成果。
其中,在《Molecular Biology and Evolution》发表题为“Human-mediated admixture and selection shape the diversity on the modern swine (Sus scrofa) Y chromosomes”的研究论文,系统阐述了人类介导的渗入和选择塑造现代家猪Y染色体的多样性以及从父系遗传角度揭示猪的演化历史。黄路生院士、学校首席教授艾华水研究员和加州大学伯克利分校Rasmus Nielsen教授作为共同通讯作者、2017级博士研究生张明鹏为共同第一作者,江西农业大学作为第一通讯作者单位。
黄路生院士及其团队对来自9个亚欧品种的80头代表性家猪个体进行了高深度重测序。结合团队之前发表的测序数据及公共可用数据,总共获取了一个包括27个品种205个个体的高质量数据集。在其中103头公猪中共鉴定出了42,288个可靠的Y染色体单核苷酸多态位点(SNPs),其中96.1%是新检测到的。这些高质量SNPs成为从Y染色体遗传的角度重新阐明猪进化历史的基础。黄路生院士及其团队在研究的亚欧猪群体中还发现了两个高度分化的Y染色体单倍型群:一个只存在于亚洲猪群中,另一个则存在于全部欧洲猪群中和部分亚洲猪群中。同时发现在过去200年间家猪从欧洲到亚洲的三次独立渗透事件的群体遗传学证据,并与历史记载相互印证。此外,相对于常染色体,欧洲血统的Y染色体在部分中国猪种中处于一种过量富集状态,这一结果不能仅用性别偏倚渗入和遗传漂移来解释。基于团队花费12年时间构建的嵌合家系群体,黄路生院士团队发现欧洲Y单倍型与脂肪沉积性状存在显著负相关,基于上述结果,团队假设:中国猪群中欧洲Y染色体频率的增加是由人工选择造成的。另外,研究团队还检测到了苏门答腊野猪和亚洲野猪之间的Y染色体基因交流的证据。
上述新发现从父系遗传的角度完善了猪的群体演化历史,尤其是对现代家猪Y染色体的多样性研究具有重要意义。
在《Microbiome》发表题为“Prevotella copri increases fat accumulation in pigs fed with formula diets”的研究论文,利用有详细表型记录的698头商品杜洛克猪为研究材料,系统研究了肠道微生物与猪瘦肉率(LMP)的相关性。黄路生院士、学校首席教授陈从英教授作为共同通讯作者,江西农业大学作为唯一通讯作者单位。

黄路生院士及其团队利用有详细表型记录的698头商品杜洛克猪为研究材料,系统研究了肠道微生物与猪瘦肉率(LMP)的相关性。肠道微生物16S rRNA基因和宏基因组测序分析发现普氏菌与猪的脂肪积累显著相关。瘦肉率较低的肥猪肠道中Prevotella copri丰度显著较高。高丰度的Prevotella copri导致猪血清中脂多糖、支链氨基酸、芳香族氨基酸和花生四烯酸代谢产物的浓度显著增加。宿主肠道屏障通透性和慢性炎症反应增强。同时发现,Prevotella copri相关的代谢物脂多糖、支链氨基酸等通过TLR4和mTOR信号通路激活宿主慢性炎症反应,显著上调脂肪生成和脂肪积累相关基因的表达,但降低了与脂质分解、脂质运输和肌肉生长相关基因的表达。由此表明,饲喂配合饲料的猪肠道微生物群落中Prevotella copri丰度的显著增加可通过代谢产物由TLR4和mTOR信号通路激活宿主慢性炎症反应,显著增加宿主脂肪沉积。该结果为通过调节肠道微生物组成来减少猪脂肪沉积提供了理论基础。