肠道菌群与产蛋性状的关联研究:高、低产蛋鸡的生殖特征与微生物组比较分析
《Poultry Science》:Comparative Study of Gut Microbiota Profiles and Reproductive Traits in High- and Low-Laying Chickens
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时间:2025年10月27日
来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对蛋鸡生产中个体产蛋率差异的内在机制问题,通过比较分析高、低产蛋率Golden Montazah (GM)鸡群的肠道菌群组成与生殖性状关联。研究发现高产组鸡群具有更发达的卵巢滤泡层次结构、更厚的颗粒细胞层以及更优的盲肠绒毛形态,并通过16S rRNA测序技术揭示了盲肠Lachnoclostridium相对丰度与产蛋数、分级滤泡数等关键指标呈显著正相关。该研究为通过调控肠道微生物改善家禽繁殖性能提供了重要理论依据。
在现代化家禽养殖业中,提高蛋鸡的产蛋效率始终是产业关注的核心课题。尽管遗传育种、营养管理和饲养环境不断优化,但在相同饲养条件下,个体间的产蛋率仍存在显著差异。这种差异背后究竟隐藏着怎样的生理机制?近年来,科学家们将目光投向了体内一个特殊的"生态系统"——肠道微生物组。越来越多的证据表明,肠道菌群通过微生物-肠-脑/肝/生殖轴(microbiota-gut-brain/liver/reproductive axis)这一复杂网络,深度参与宿主的营养代谢、免疫调节和内分泌平衡,进而影响繁殖性能。
为了深入探究肠道菌群与蛋鸡产蛋性能的内在联系,由Abdallah A. Nafady领衔的研究团队在《Poultry Science》上发表了最新研究成果。该研究以Golden Montazah (GM)鸡(罗德岛红鸡与Dokki-4鸡的杂交品种)为模型,通过连续90天追踪产蛋记录,将44周龄的母鸡分为高产(H)组和低产(L)组,系统比较了两组鸡在卵巢形态、盲肠结构、血液生化指标以及肠道微生物组成等方面的差异。
研究团队运用了多项关键技术方法:通过组织切片和电子显微镜技术观察卵巢滤泡和盲肠形态结构;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测卵巢组织中产蛋相关基因的表达水平;利用16S rRNA基因测序分析回肠和盲肠微生物组成;并通过Spearman相关性分析探讨菌群与产蛋性状的关联。实验样本来自埃及农业研究中心(ARC)家禽研究农场,每组最终选取5只鸡进行分子和组织学分析以确保数据质量。
在产蛋性能与卵巢结构比较方面,高产组鸡的产蛋数、卵巢重量和分级滤泡数量均显著高于低产组。组织学显示高产组鸡大白色滤泡(LWFs)的颗粒细胞层显著更厚,透射电镜进一步证实其颗粒细胞中含有更丰富的脂滴,这为卵黄物质积累提供了结构基础。
在盲肠结构特征上,高产组鸡表现出更发达的黏膜褶皱、更高的绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度比值(VCR)。扫描电镜显示其微绒毛更密集、更长,表明具有更强的营养吸收能力。
微生物组分析结果尤为引人注目:高产组鸡在回肠和盲肠中均显示出更高的厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度,而低产组鸡回肠中变形菌门(Proteobacteria)比例较高。在属水平上,高产组盲肠中乳酸杆菌(Lactobacillus)、毛螺菌属(Lachnoclostridium)和奥尔森菌(Olsenella)更为富集。
相关性分析发现了关键菌群与产蛋性状的密切联系:盲肠毛螺菌属相对丰度与产蛋数、分级滤泡数、颗粒细胞层厚度和绒毛高度均呈显著正相关;回肠奥尔森菌与产蛋数正相关;而盲肠柯林斯菌(Collinsella)与产蛋数负相关。
研究结论明确指出,肠道菌群组成与蛋鸡产蛋性能存在显著关联。高产蛋鸡具有更优化的卵巢发育状态、更完善的肠道吸收结构以及更有利于能量代谢的微生物组成。特别是毛螺菌属等有益菌的富集,可能通过产生短链脂肪酸(SCFAs)等活性物质,促进营养吸收和生殖激素平衡,从而支持高水平的产蛋性能。
这项研究的科学意义在于首次在Golden Montazah鸡中系统阐明了肠道微生物组成与生殖性状的多维度关联,为理解"微生物-肠-生殖轴"调控机制提供了新证据。实践上,研究确定的与产蛋性能正相关的特定菌属,如毛螺菌属和奥尔森菌,有望成为未来开发微生态制剂改善家禽繁殖效率的潜在靶标。尽管样本量限制需要更大规模研究验证,但这项工作无疑为通过调控肠道微生态提高蛋鸡产业效益开辟了新的思路。
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