近日，中国农业大学动物科学技术学院杨宁、孙从佼团队于国际权威期刊 Microbiome 发表最新成果论文 Deciphering the coordinated roles of the host genome, duodenal mucosal genes, and microbiota in regulating complex traits in chickens 。该研究以700余只蛋鸡群体为研究对象，通过整合基因组、转录组（肝脏和十二指肠黏膜）、微生物组（十二指肠、空肠、回肠、盲肠和粪便）等数据，构建宿主遗传变异-黏膜基因表达-肠道菌群三维互作网络，创新性提出“调控力”（regulatability，rb2）的概念以解析基因表达量对表型的解释程度，结合“遗传力”与“肠菌力”指标，共同定量遗传变异、基因表达谱和微生物群落对表型变异的贡献度。

  研究发现宿主遗传对肠道微生物的塑造作用存在空间异质性，且同一微生物的遗传力也随肠段的不同而变化，绘制了5个肠段微生物的宿主基因组调控图谱，共识别出11个菌科、24个菌属和15个菌种的mbQTLs。其中，Christensenellaceae菌科具有跨物种的高遗传力特性（h2=0.365），其丰度受4号染色体两个关键区域（4:7.33-7.36 Mb和4:8.93-8.94 Mb）调控。与基因组遗传变异相比，基因表达对微生物丰度的影响更大，十二指肠微生物的调控力（rb2=0.17）显著高于宿主遗传效应（平均h2=0.02）。在科、属、种水平上，尤其是在检出率超过60%的微生物中，双歧杆菌科（0.65）、双歧杆菌属（0.63）和阴道乳杆菌种（L. vaginalis, 0.54）呈现出最高的rb2值。

  该研究对蛋鸡多种复杂性状的联合调控进行深入分析，精确评估了微生物群落和基因表达谱对复杂表型变异的解释度，从而揭示宿主-微生物的复杂互作。以腹脂性状为例，该研究发现trans调控基因CHST14（受Chr3:10,534,146调控）在十二指肠中对唾液乳杆菌（L. salivarius）丰度有显著调控作用，通过实验验证发现，此菌可通过提升肠道中胆汁盐水解酶活性来促进胆汁酸解偶联，从而驱动胆汁酸-脂质肠肝循环，最终导致腹脂沉积量增加。这一发现为精准调控蛋鸡脂质代谢提供了新靶点。

  博士生蓝芳仁为第一作者，已毕业博士王喜琼和周倩倩为并列第一作者；讲席教授杨宁与孙从佼副教授为共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划（2021YFD1300600和2022YFF1000204）、国家自然科学基金（31930105）、现代农业产业技术体系[CARS -40]和中国农业大学2115人才培育发展支持计划(00109015)等资助。北京华都峪口禽业有限责任公司在实验动物资源供给、饲养场地配套服务等方面给予了全面支持。中国农业大学校级高性能计算平台为数据分析工作提供了算力保障。