《Poultry Science》：Gut microbial community assembly exhibits compartment-specific responses to selection for high body weight in female chickens
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常规家禽育种主要针对宿主生长性状，但育种也可能通过宿主-微生物互作重塑肠道微生物群落。鉴于鸡胃肠道的空间异质性，体重分化选择是否与区室特异性微生物组装和消化生态系统差异相关仍不清楚。本研究以雌性原始品系和高体重（high body weight，HBW）选育品
常规家禽育种主要针对宿主生长性状，但育种也可能通过宿主-微生物互作重塑肠道微生物群落。鉴于鸡胃肠道的空间异质性，体重分化选择是否与区室特异性微生物组装和消化生态系统差异相关仍不清楚。本研究以雌性原始品系和高体重（high body weight，HBW）选育品系为对象，系统表征了与分化选择历史相关的宿主胃肠道性状差异和肠道微生物生态学差异。两个品系在肠道形态和局部环境条件上存在显著差异，并伴随微生物群落组装的区域特异性变化。具体而言，HBW品系嗉囊重量较大，微生物组装表现出更大的随机性，这可能反映了摄食相关胃肠道动力学的差异。相比之下，小肠表现出改善的绒毛形态和改变的微生物组装模式，伴随着与营养利用相关的潜在有益分类群的富集，包括十二指肠中的Monoglobus和回肠中的Blautia，表明宿主肠道发育与微生物生态适应之间存在协同变化。盲肠微生物群落表现出相对稳定的组装模式，但富集了与代谢相关的分类群，如Lachnospiraceae和Faecalibacterium，并伴随与营养代谢相关的预测功能潜力的差异。总体而言，本研究表明HBW品系与独特的、区室特异性的肠道微生物组装模式相关，为在家禽育种策略中考虑肠道微生物提供了概念框架。
论文解读：高体重选育重塑鸡肠道微生物区室特异性组装
研究背景与问题：家禽是重要的经济动物，其生产性状通过长期人工选育不断优化，如生长速度、产蛋性能和环境适应性。传统育种方案主要关注宿主表型，如生长率和生产力，以及肠道绒毛形态、消化酶活性等生理参数，但很大程度上忽视了肠道微生物群落。近年研究表明，肠道微生物在营养消化、免疫调节和代谢稳态中发挥关键作用，且受宿主遗传背景影响，因此将宿主-微生物互作纳入家禽育种可能成为提升生产性能和健康水平的潜在策略。然而，既往研究多聚焦单一肠段，对鸡胃肠道不同区段的空间异质性认识不足。鸡消化道呈现显著的功能分化：嗉囊负责储存和初步发酵，小肠介导营养吸收，盲肠在纤维发酵和能量回收中起关键作用。这种功能分化可能驱动区域特异的微生物响应。此外，群落组装机制受确定性过程（如环境过滤）和随机过程（如扩散限制）共同调控，但以往研究主要关注微生物组成变化，对组装机制关注甚少。研究人员据此假设，具有不同选育历史的鸡品系在不同肠道区室中的微生物组装模式可能存在差异。该论文发表于《Poultry Science》。
研究方法与样本队列：研究使用略阳乌鸡原始品系和以其为亲本经7代单纯高体重（high body weight，HBW）选育而成的HBW品系，样本来自西北农林科技大学家禽-作物一体化系统研究所。实验选取雌性雏鸡各10只，单笼饲养至180日龄，期间连续记录体重；最终原始品系7只、HBW品系8只纳入分析。研究人员采集血清、肠道组织及嗉囊、十二指肠、回肠和盲肠食糜，检测血清生化指标、器官指数、小肠绒毛高度/隐窝深度（villus height/crypt depth，VH/CD）、食糜pH、组织分泌型免疫球蛋白A（secretory immunoglobulin A，sIgA）和短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）浓度。微生物分析采用16S rRNA基因V3-V4区高通量测序（Illumina PE300），经DADA2降噪获得扩增子序列变体（amplicon sequence variant，ASV）。关键分析方法包括：α/β多样性分析、线性判别分析效应大小（linear discriminant analysis effect size，LEfSe）鉴定差异ASV、PICRUSt2功能预测、SourceTracker微生物源追踪，以及基于β最近分类单元指数（beta nearest taxon index，βNTI）和iCAMP（phylogenetic-bin-based null model analysis）的零模型分析，以评估群落组装过程。
研究结果：
一、宿主生理和肠道差异。与原始品系相比，HBW品系体重显著增加，胸肌和腿肌绝对重量显著增大，但相对指数无显著差异；血清尿酸水平升高，其他生化指标无显著变化。HBW品系嗉囊、肌胃、回肠和肝脏重量增加，十二指肠和回肠的VH/CD比值升高，提示小肠形态结构改善；肌胃指数呈升高趋势，盲肠指数呈降低趋势。肠长度、sIgA水平、食糜pH和总SCFA浓度无显著差异。
二、区室特异性微生物组成差异。不同肠段微生物组成存在清晰的空间模式：嗉囊以Lactobacillus为主，十二指肠和回肠富集Lactobacillus和Bacillus，盲肠以Bacteroides和Alistipes为特征。然而，各肠段内两个品系的α多样性和β多样性均无显著差异。ASV水平LEfSe分析显示，所有肠段均检出差异ASV，其中盲肠数量最多。在嗉囊，原始品系富集Lactobacillus 30A（ASV12），HBW品系富集未分类叶绿体（ASV117）。在十二指肠，HBW品系富集Acidovorax（ASV1636）、Monoglobus（ASV1696）、Dietzia（ASV1664）、RF39（ASV3822）等；在回肠，HBW品系富集Blautia（ASV29、ASV75）和Subdoligranulum（ASV840）；在盲肠，HBW品系富集Alistipes（ASV225）、Faecalibacterium（ASV260）、Bacteroides fragilis（ASV3769）、Blautia（ASV313）、Christensenellaceae R-7 group（ASV911）、Lachnospiraceae等。PICRUSt2功能预测显示，HBW选育与嗉囊中范可尼贫血通路、十二指肠中咖啡因代谢、盲肠中氨基酸和次级代谢物生物合成途径的富集相关，回肠中氨基酸生物合成呈富集趋势（P=0.054）。
三、区室间微生物连接性和组装过程。原始品系中嗉囊-回肠相似性最高，盲肠与其他区室相似性最低；HBW品系中嗉囊、十二指肠、回肠之间相似性较高，但嗉囊-回肠相似性低于原始品系。SourceTracker分析显示，嗉囊对十二指肠的微生物贡献从75.28%降至69.20%，对回肠的贡献从47.42%降至37.49%；十二指肠对回肠的贡献从50.30%升至55.88%，对盲肠的贡献从47.59%降至35.31%。βNTI分析表明，嗉囊和小肠微生物群落主要由均匀选择主导，盲肠以异质选择为主。与原始品系相比，HBW品系嗉囊均匀选择贡献从81.25%降至73.47%，非主导过程从18.75%升至26.53%；十二指肠均匀选择从46.88%升至55.56%，异质选择从3.13%升至11.11%；回肠均匀选择从61.11%升至77.55%；盲肠异质选择
