1、首次揭示羔羊出生前肠道已定植活性微生物组，为早期肠道微生物的起源与组成提供了新的认识

胃肠道微生物是牛羊等反刍动物赖以消化饲草料、建立免疫系统，促进生长发育和发挥生产性能的保障。关于微生物何时在消化道中定植，来源及组成如何，目前知之甚少。我们利用多组学方法，以足月即将分娩的羔羊胎儿为试验对象，开展了出生前羔羊胎儿肠道微生物的起源与组成研究，结果表明，羔羊在出生前的肠道中已经定植活性微生物组。胎儿肠道中微生物组存在低多样性和低生物量的特征，其以变形菌门、放线菌门和厚壁菌门的细菌组成为主。通过代谢组学分析，在胎儿肠道中检测到了微生物特异性代谢产物，如短链脂肪酸和脱氧野尻霉素、丝裂霉素和妥布霉素等多种抗生素，进一步确证了这些微生物具有代谢活性。此外，还在胎儿肠道中检测到了噬菌体、病毒和抗生素耐药基因，表明这些微生物及携带耐药基因的细菌可以在妊娠期由母体传播给胎儿。本研究在国际上首次提供了直接证据，证明了羔羊出生前的肠道中存在活性微生物组，为胎儿肠道微生物定植始于子宫提供了依据，对于通过调控早期宿主-微生物互作来促进动物生长发育和机体健康具有重要的理论意义。相关研究成果于2021年2月份在线发表在国际著名医学杂志《Gut》(IF 19.819)上。

2、阐明了不同饲喂方式对为羔羊早期肠道微生物的来源与组成的影响

羔羊胎儿肠道微生物主要以变形菌门为主，几乎没有拟杆菌门，而出生后羔羊肠道微生物主要以拟杆菌门为主，表明羔羊肠道中的微生物是在出生后大量定植的。为此，我们开展了不同饲养模式下羔羊肠道微生物的来源及组成研究，结果表明，随母哺乳和人工饲喂的羔羊肠道微生物组成显著不同，均有各自独特的肠道微生物菌群。与随母哺乳的羔羊相比，人工饲喂的羔羊，肠道中大肠杆菌、产丁酸菌、梭菌XlVa和副拟杆菌丰度较高，而粪杆菌和梭菌 XI丰度较低。饲喂方式也影响细菌从母亲和环境到新生儿直接转移。菌群来源分析表明，随母哺乳羔羊早期肠道微生物主要来自母体的乳头(43%)、生殖道(7%)、腹部(6%)、口腔(5%)和环境空气(28%)，而人工饲喂羔羊肠道微生物主要来自母体的生殖道(46%)、空气(31%)和羊舍地面(12%)。该研究促进了我们对早期肠道微生物的组成和来源的理解，并为调控和改善动物肠道微生物和健康提供了基础。该成果于2019年4月在线发表在国际著名微生物学杂志《Environmental Microbiology》(IF 4.933)上。

1. Multiomics analysis reveals the presence of a microbiome in the gut of fetal lambs. Bi Y, Tu Y, Zhang N, Wang S, Zhang F, Suen G, Shao D, Li S, Diao Q. Gut, 2021;0:1-12. (第一作者, IF 19.819)

2. Feeding modes shape the acquisition and structure of the initial gut microbiota in newborn lambs. Bi Y, Cox M S, Zhang F, Suen G, Zhang N, Tu Y, Diao Q. 2019, Environmental Microbiology, 21(7):2333-2346 (第一作者, IF 4.933)

3. Effects of dietary energy levels on rumen bacterial community composition in Holstein heifers under the same forage to concentrate ratio condition. Bi Y, Zeng S, Zhang R, Diao Q, Tu Y. BMC microbiology, 2018,18(1):1-11. (第一作者, IF 3.287)

4. Effects of dietary supplementation with two alternatives to antibiotics on intestinal microbiota of preweaned calves challenged with Escherichia coli K99. Bi Y, Yang C, Diao Q, Tu Y. Scientific Reports, 2017,7(5439):1-12. (第一作者, IF 4.122)

5. Integrating RNA-sequencing and untargeted LC-MS metabolomics to evaluate the effect of lysine deficiency on hepatic functions in Holstein calves. Kong F, Bi Y, Wang B, Cui K, Li Y, Fu T, Diao Q, Tu Y. Amino Acids, 2020,52(5):781-792. (并列第一作者, IF 3.063)

6. Effects of dietary rumen-protected Lys levels on rumen fermentation and bacterial community composition in Holstein heifers. Kong F, Gao Y, Tang M, Fu T, Diao Q, Bi Y, Tu Y. Applied Microbiology and Biotechnology, 2020,104(15):6623-6634. (并列通讯作者, IF 3.530)

7. 奶牛营养学，科学出版社，2020年9月，参编

8. 犊牛营养生理与高效健康培育，中国农业出版社，2019年1月，参编

9. 农作物秸秆养牛，化学工业出版社，2019年4月，参编