宏基因组学技术分析山羊瘤胃病毒的多样性

来源：畜牧兽医学报杂志2023年第7期北京时间：

作者：吴祎程, 冉涛, 周传社, 谭支良

单位：1. 中国科学院亚热带农业生态研究所 亚热带农业生态过程重点实验室 畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室 湖南省动物营养生理与代谢过程重点实验室 农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站, 长沙 410125;2. 中国科学院大学, 北京 100049;3. 兰州大学草地农业科技学院, 兰州 730020;4. 兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室, 兰州 730020

摘要：反刍家畜瘤胃内微生物丰富多样，病毒（主要是噬菌体）亦是其重要组成部分。瘤胃内所有的病毒可统称为瘤胃病毒组（ruminal virome），可以利用宏基因组学（metagenomics）技术进行研究。解析山羊瘤胃病毒组的组分及功能有望更全面地了解其在瘤胃微生态区系中的地位和作用。为使测序结果能覆盖瘤胃中绝大部分病毒群落，不仅在样品的预处理阶段要尽量避免病毒样颗粒的损失，而且要保证瘤胃病毒组总DNA的提取质量和产量均满足宏基因组测序的要求。本研究比较了制备瘤胃液病毒组分的4种流程：（P1）离心+稀释、（P2）离心+稀释+过滤、（P3）离心+稀释+过滤+聚乙二醇沉淀、（P4）离心+稀释+过滤+聚乙二醇沉淀+氯仿处理。提取核酸后采用Illumina Novaseq 6000平台对瘤胃病毒基因组DNA进行测序，并对病毒群体结构进行分析比较，以筛选出瘤胃病毒组样品制备的最优流程。结果表明，聚乙二醇沉淀有助于病毒核酸提取，而氯仿处理过度影响病毒组分产量；山羊瘤胃内病毒群落主要是尾状病毒目的长尾病毒科、肌尾病毒科和短尾病毒科噬菌体。研究结果为深入分析噬菌体在山羊瘤胃微生态区系中的作用奠定了基础。

关键词：瘤胃病毒,病毒宏基因组学,高通量测序技术,DNA提取,多样性

基金资助：国家自然科学基金（U20A2057）；兰州大学"双一流"建设人才项目（561120213）