2023年8月，江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室黄路生院士团队在国际重要学术刊物《自然子刊（Nature Communications）》连续发表两篇重要研究成果。
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全面揭示猪肺部抗生素抗性基因的组成、宿主细菌、转移的可能路径及其与呼吸道病变的关系
2023年8月12日，江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室黄路生院士团队在国际重要学术刊物”自然子刊“Nature Communications在线发表题为“Characterization of the pig lower respiratory tract antibiotic resistome”（Doi: 10.1038/s41467-023-40587-1）的重要研究成果。该成果提供了首个猪下呼吸道微生物抗生素抗性基因（ARGs）图谱，描绘了猪下呼吸道耐药组特征，解析了抗生素抗性基因通过可移动遗传原件介导的在猪下呼吸道、肠道和人下呼吸道微生物之间的水平传播，本论文还首次研究了猪下呼吸道耐药组与肺部病变的关系。
中国科学院院士、中国畜牧兽医学会理事长、江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室主任黄路生，江西农业大学首席教授陈从英为共同通讯作者，江西农业大学周云燕博士、李井泉博士、黄菲博士为共同第一作者。
▲猪肺部和气管抗生素抗性基因组成比较
背景介绍
抗生素耐药性已成为全球人类健康的一大威胁。猪呼吸道疾病是养猪业面临的主要挑战之一，由于潜在的交叉感染风险，对人类健康也有重要影响。每年有大量抗生素用于猪呼吸道疾病的治疗，但目前猪的抗生素耐药性研究主要聚焦于肠道微生物，呼吸道微生物抗生素耐药组的特征及其与肺部健康的关系尚不清楚。了解猪呼吸道微生物组中抗生素抗性基因的组成、分布及其水平传播途径不仅可以指导猪呼吸道疾病治疗中抗生素的使用，对人类健康及生态环境保护也有重要意义。
主要创新
项目组用12年时间构建的由全世界四个不同商业品种及四个中国地方猪种混合杂交而成，且有精细肺部病变表型测定记录的嵌合家系第七世代群体为主要研究群体，结合实验室培育的获国家认定的“山下长黑”猪新品种，中国地方猪种二花脸、藏猪以及野猪等实验猪群体，测定了肺部和气管两个下呼吸道部位共计745个微生物样本，
通过高深度宏基因组测序，取得了五个方面的创新性研究成果：
01
系统分析了猪下呼吸道微生物抗生素抗性基因的组成与分布，提供了首个猪下呼吸道微生物抗生素耐药组和可移动元件图谱。
02
发现了抗性基因与可移动遗传元件间的紧密联系，揭示了抗性基因在猪肺部和肠道微生物组以及人类肺部微生物组之间的潜在水平转移途径。
03
系统鉴别了抗生素抗性基因的宿主细菌，为肺部疾病治疗中抗生素使用提供参考。
04
首次揭示了肺部微生物抗生素抗性基因与肺部病变间的关系。
05
深度宏基因组测序分析发现可移动遗传元件也能介导猪肺炎支原体毒力因子的水平转移，提示猪肺炎支原体感染风险。
研究意义
本研究提供了首个猪肺部及气管微生物组的抗生素抗性基因集，揭示了猪肺部不同微生物携带的潜在可移动遗传元件介导的抗生素抗性基因在不同部位以及人类与猪之间的水平转移，全面鉴定了肺部抗生素抗性基因的宿主细菌，分析了抗性基因与肺部病变的关系。研究结果可为我国生猪生产中呼吸道疾病的治疗中抗生素的使用提供参考，对健康猪肉生产以及环境友好养殖保障具有重要意义。此外，人体肺部微生物样本采集困难，猪肺是人类肺部疾病研究良好的生物医学模型，且其微生物组成与人类肺部微生物组成具有一定的相似性，本研究构建的猪肺部及气管微生物组抗性基因图谱也可为人类下呼吸道微生物组抗性基因研究以及人类肺部疾病治疗中抗生素使用提供参考。
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构建全球多品种最精准千猪单倍型库并应用其解析复杂性状因果基因，显著提升基因组育种效率
2023年8月23日，江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室黄路生院士团队在Nature Communications在线发表题为“Accurate haplotype construction and detection of selection signatures enabled by high quality pig genome sequences (doi: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40434-3)”研究成果。该研究对全球43个猪种共计1096个高深度重测序样本，结合系谱信息、有效单倍型读长（Phase informative Reads）以及连锁不平衡信息，构建了覆盖全球多品种、大样本、最准确的千猪单倍型数据库，并应用该单倍型数据库在猪复杂性状因果机制解析，基因组选育以及进化选择方面进行了创新探索。
中国科学院院士、中国畜牧兽医学会理事长、江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室主任黄路生，江西农业大学张志燕研究员为共同通讯作者，江西农业大学童信凯博士（现为江西师范大学教师）为第一作者。
研究背景
猪不仅是人类重要的肉类来源，还是理想的人类医学模型和具有广阔前景的异种移植器官供体。解析猪重要性状的遗传机理及长期选育过程的进化机制不仅为培育生长快、健康味美的优质种猪提供坚实保障，也为人类疾病模型创建及治疗提供科学依据。然而，精细解析复杂性状的遗传机理亟须多品种、大样本的猪全基因组序列。构建大样本、多品种、高准确度的猪全基因组单倍型数据库不仅能有效助力猪复杂性状遗传解析，还能极大提升猪育种的遗传进展，理解猪的进化历程及其在自然和人工选择过程中的选择印记。
主要创新
01
构建了高质量猪参考单倍型资源库。
02
鉴定了影响肌内脂肪含量的潜因果基因并显著提升肌内脂肪含量的育种值准确性。
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挖掘了平衡选择和正选择的候选基因并阐明了其受选择区域影响的表型及潜在机理。
研究意义
本成果构建全球多品种最精准千猪单倍型库，应用精准的单倍型库及提供的全球猪种基因组上丰富的变异资源,通过典型案例，研究者阐明了其在猪复杂性状遗传解析、育种效率提升、进化选择分析上的重要应用，研究成果对提升生猪种业基因组选择育种，定向创制具有重要市场竞争力的新品种或配套系具有重要价值。
转自：“iPlants”微信公众号
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