近日,中國農業科學院牧醫所奶產品質量與風險評估創新團隊在瘤胃尿素分解菌分離培養方面取得新進展,新分離一株霍氏腸桿菌Z129并揭示泛基因組特征。相關研究成果發表在《微生物學前沿(Frontiers in Microbiology)》上。
尿素是反芻動物重要的非蛋白質氮源,尿素的利用依賴于瘤胃尿素分解菌的活性。隨著測序技術的發展,越來越多的尿素分解菌通過非培養技術被發現,但瘤胃中超過55%的尿素分解菌未被分離培養。
本研究通過調整培養基成分分離培養出一株尿素分解菌,利用全基因測序對其基因組和功能基因進行分析,發現該菌株屬于霍氏腸桿菌,命名為霍氏腸桿菌Z129。基因注釋發現發現尿素轉運基因( urt A- urt E)、鎳離子轉運基因( ure J、 ton B、 nix A、 exb B、 exb D和 rcn A)、尿素水解基因( ure A- ure G和 ure J)、氨同化基因( gdh A、 gln A、 gln B、 gln E、 gln L、 gls A、 glt B和 glt D)等尿素代謝相關功能基因。泛基因組分析發現,Z129攜帶 app A、 nrf A、 wec E等與飼料轉化率、氮歧化還原和乳糖合成相關的特異基因。Z129分泌多種碳水化合物酶,有利用碳水化合物水解的能力,同時具有較高的尿素分解能力。因此,瘤胃中霍氏腸桿菌Z129的分離將有助于作為尿素分解模式菌株,用于研究尿素代謝機制。
仲慧月為文章第一作者,王加啟、趙圣國為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金項目、中國農業科學院科技創新工程和動物營養學國家重點實驗室項目資助。
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