中科院PNAS文章：测序新成果

　　

生物通报道：来自中科院动物研究所的研究人员利用基因测序技术分析了生活在大熊猫消化道中的微生物，从中发现了大熊猫如何能消化竹子，茁壮成长的原因，并且研究人员还报告了消化纤维素和半纤维素的酶的可能基因序列。这一研究成果公布在《美国国家科学院》（PNAS）杂志上。

文章的通讯作者是动物研究所副所，动物生态与保护生物学院重点实验室主任，博士生导师魏辅文研究员，魏辅文研究员长期从事珍稀濒危动物保护生物学研究，目前重点开展大熊猫和小熊猫保护生态学、保护行为学、保护遗传学、分子生态学和进化生物学研究。2006年有关大熊猫分子生态学的研究成果在Current Biology上作为封面文章发表，入选2006年度美国Discover杂志12大生物科技新闻。

在大自然中，大熊猫历经数百万年的生活磨练，过着非常独特的生活。大熊猫适应了以高山竹类为食，却保留了分散独栖的食肉动物秉性。从分类上说，大熊猫归属于食肉目动物，且至今仍保留着许多食肉动物的构造特征，如消化道粗短而又简单，没有食草动物细长的肠道和复杂的胃或发达的盲肠。但是其食物99%都是竹类（野生大熊猫），大熊猫每天消耗至多12公斤竹子，但是却缺乏帮助草食动物消化纤维素和半纤维素（它们是纤维性植物饮食的主要成分）的酶，因此其饮食习惯颇为令人费解，也吸引了不少科学家的关注。

在这篇文章中，研究人员利用基因测序技术，分析5000多个核糖体RNA序列，发现了帮助大熊猫以竹子为食茁壮成长的消化道微生物，这对于解开大熊猫饮食习惯之谜具有重要意义。

研究人员以野生和捕获的大熊猫的粪便作为样品，希望能通过分析大熊猫消化道中的微生物，来研究之前未能发现的消化纤维素的共生体。他们分析了5000多个核糖体RNA序列，并与食草动物的序列进行了比对。

结果研究人员发现了7种在分类学上与梭菌有密切关系的细菌是熊猫粪独有的—梭菌已知能消化纤维素，他们还发现了消化纤维素和半纤维素的酶的推定的基因序列。研究人员认为，这些研究发现，再加上诸如伪拇指、强壮的牙齿、咀嚼肌和丰富的消化道黏液等其他适应，消化纤维素的肠道细菌可能有助于维持熊猫的在肉食动物中不寻常的饮食习惯。

大熊猫消化道疾病较多，因此针对这方面的研究也有助于治疗大熊猫消化道疾病。

除此之外，2004年，我国科学家还首次在大熊猫胃中发现了两类纤毛虫———前毛属和内毛属，这可能也有助于大熊猫消化竹子，研究人员认为在食肉目单胃动物大熊猫的胃内发现纤毛虫，为探讨大熊猫对竹类植物性食物的消化与利用机理打下了坚实基础，将对大熊猫消化生理学理论产生深远的影响。

（生物通：万纹）

原文摘要：

"Evidence of cellulose metabolism by the giant panda gut microbiome," 作者Lifeng Zhu, Qi Wu, Jiayin Dai, Shanning Zhanghe和Fuwen Wei

作者简介：

魏辅文，男，1964年4月生，研究员，博士生导师；中国科学院动物研究所副所长，动物生态与保护生物学院重点实验室主任，动物生态与保护遗传学研究组组长。

　　1980年-1987年，在西华师范大学获学士和硕士学位，1997年中国科学院动物研究所获博士学位。长期从事珍稀濒危动物保护生物学研究，目前重点开展大熊猫和小熊猫保护生态学、保护行为学、保护遗传学、分子生态学和进化生物学研究。先后主持完成国家杰出青年基金、国际合作项目、国家基金重点项目、中国科学院知识创新重要方向性项目等，在Current Biology, Molecular Biology and Evolution, Molecular Ecology, Conservation Biology, Molecular Phylogenetics and Evolution，Journal of Mammalogy, Biology Letter, Journal of Wildlife Management等刊物发表论文60多篇。2006年有关大熊猫分子生态学的研究成果在Current Biology上作为封面文章发表，包括Nature、Science等著名杂志和Discovery频道、BBC、路透社等多家知名媒体均在显要位置发表相关的评论和报道，并入选2006年度美国Discover杂志12大生物科技新闻；2007年在Molecular Biology and Evolution上发表有关大熊猫是否走到进化尽头的文章再次引起媒体的广泛关注，入选“2007年度中国基础研究十大新闻”。2010年，有关小相岭山系大熊猫栖息地丧失与破碎化对该地区大熊猫种群生存威胁的文章发表在保护生物学主流期刊Conservation Biology上，SCIENCE在Random Samples栏目发表了“野生熊猫的希望”文章，对该项工作进行了报道和评价。2011年，有关大渡河隔离大熊猫种群基因流和小熊猫种群历史研究工作分别在Molecular Ecology上发表。

研究领域：
　　保护生态学、保护行为学、保护遗传学、分子生态学、进化生物学

社会任职：
　 　中华人民共和国濒危物种科学委员会副主任、中国动物学会秘书长、兽类学分会副理事长、中国生态学会动物生态专业委员会副主任；Integrative Zoology、Current Zoology, 兽类学报、动物学研究等刊物编委；IUCN物种生存委员会灵长类专家组、小型食肉动物专家组和熊类专家组成员。

获奖及荣誉：
　 　2001年获国家杰出青年科学基金
　 　2002年享受国务院政府津贴
　 　2004入选人事部新世纪百千万人才工程；

承担科研项目情况：
　 　目前主要承担科技部973项目物种濒危机制与保护、国家自然基金委重点项目大熊猫的扩散模式及其进化机制和美国圣地亚哥动物学会国际合作项目佛坪大熊猫生态学研究等项目。