论文荐读|内蒙古农业大学乳品生物与工程教育部重点实验室:不同分离源乳酸片球菌比较基因组学分析揭示其生境适应性进化

摘要：乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）因其来源广泛，且具有良好的益生特性而被广泛用于食品工业和饲料工业。该研究对仔猪粪便分离鉴定的9株P. acidilactici进行了全基因组测序和组装，并结合NCBI数据库的275株P. acidilactici的基因组数据进行比较基因组学分析。结果显示，这284株P. acidilactici泛基因集呈现开放趋势，系统发育树和ANI聚类结果一致。284株P. acidilactici可分为2个大的遗传分支。人源菌株与动物源菌株在系统发育树上有相对聚集趋势，植物源菌株分布于动物源菌株与人源菌株之间。人源P. acidilactici在基因组组大小、GC含量、CDS数量均显著低于动物源与植物源菌株（P＜0.05），动物源菌株的GH2、CBM50等CAZys注释拷贝数显著多于人源（P＜0.05）。动物源菌株的信息储存与处理的拷贝数显著多于人源菌株（P＜0.000 1），细胞生长与信号传导的拷贝数则相反（P＜0.000 1）。猪源菌株与其他动物源分离株在基因组基本信息、COG功能大类上无显著差异（P>0.05）。但GT2、GT4、GT26家族基因拷贝数上显著多于其他动物体内分离株（P＜0.05），CE10、GH43家族基因拷贝数上显著少于其他动物体内分离株（P＞0.05）。此外，动物源菌株中44.4%菌株注释到细菌素基因簇，其细菌素基因簇携带率高于人体分离源或植物分离源。该研究分析了不同分离源P. acidilactici的基因组特征与功能基因，为研究P. acidilactici深层次的生境适应性进化提供数据支持。

关键词：乳酸片球菌；比较基因组学；生境适应性进化；碳水化合物活性酶；细菌素基因簇

孙志宏，内蒙古农业大学食品科学与工程学院研究员，博士生研究生导师，国家杰青、国家优青获得者。长期致力于乳酸菌资源开发与利用、益生乳酸菌与肠道菌群方向的研究，是内蒙古自治区“草原英才”工程产业创新创业人才团队带头人，入选中国科学院“西部之光”青年学者、内蒙古自治区“草原英才”工程青年领军人才，在Nature Microbiology、Nature communications和Trends in Food Science & Technology等期刊发表SCI论文72篇，EI论文9篇，H-index 45；授权发明专利23项；出版学术专著3部；起草地方标准5项。获内蒙古自治区科技进步奖一等奖、教育部技术发明一等奖、教育部科技进步二等奖、内蒙古自治区自然科学二等奖、湖北省科学技术进步二等奖、吉林省科技进步一等奖和海南省自然科学二等奖等科技奖励。