发布时间：2019-03-20 14:24:42  |  来源：中国网·中国发展门户网  |  作者：魏文学 谢小立 秦红灵等  |  责任编辑：赵斌宇

系统解析了我国农田生态系统土壤细菌和反硝化微生物的分布格局和主要驱动因素，为大尺度刻画我国农田土壤微生物群落组成机构及生态功能奠定基础

针对农田生态系统土壤微生物是否存在着规律性的分布格局，以及驱动农田土壤微生物种群分布的关键因素等关键科学问题，依托国家自然科学基金重大项目“典型稻田土壤关键生物地球化学过程与环境功能”，系统研究了我国南方典型水稻土的细菌组成与分布规律，揭示了土壤母质特性对土壤细菌组成起决定性作用，长期水稻种植可以导致耕作层土壤细菌群落结构在一定程度上发生改变，但这些变化并不足以改变土壤母质性质决定的土壤细菌组成结构特征。

进一步依托中国科学院战略性先导科技专项任务，通过对我国南方红壤、华北潮土和东北黑土等旱作土壤的系统采样分析，揭示了土壤细菌种群组成结构与土壤类型有紧密关系，表明大部分细菌类群对生境条件有强烈的选择适应性，长期的人为耕作管理在不同土壤中均富集相同的优势细菌群类。但对于土壤氮素循环功能微生物种群而言，长期耕作可富集类似的反硝化微生物种群，且与土壤类型无关，其中包括反硝化细菌和反硝化真菌。这些研究结果对调控土壤氮素循环过程和增加氮肥利用效率具有重要的理论支撑价值。

研究猪日粮功能性氨基酸代谢与生理功能调控机制，提升我国科学养猪水平和养猪业的健康可持续发展

目前，养猪生产中，面临的主要问题包括全球范围内蛋白质饲料资源的日益短缺和现代规模化养猪排泄物中氮排放所引发的环境污染，这成为制约养猪生产可持续发展的瓶颈。随着“理想蛋白质”概念的发展和“理想蛋白质的氨基酸模式”建立，加之合成氨基酸工业化生产规模的扩大，极大地推动了低蛋白日粮的研究和应用。以完善低蛋白氨基酸平衡日粮理论为出发点，深入探究肌肉组织中含氮物的周转与利用机制及其伴随的能量代谢规律，为在养猪业中推广应用低蛋白日粮精准饲养技术提供理论依据。

分析低蛋白日粮对不同阶段猪肠道氨基酸转运载体的表达，发现仔猪阶段较生长猪和育肥猪阶段肠道氨基酸转运载体更容易受到低蛋白影响，同时低蛋白普遍上调酸性氨基酸转运载体的表达，而对碱性氨基酸转运载体的表达则具有一定的抑制作用，其机理可能受循环系统氨基酸含量的综合反馈调节。此外，低蛋白日粮平衡支链氨基酸（BCAAs）可显著改善肠道形态，促进肠细胞的增殖，提高肠道氨基酸转运载体的表达水平，最终促进肠道氨基酸的吸收与利用，从而改善蛋白质代谢。低蛋白日粮平衡 BCAAs 比例可通过提高机体氨基酸转运载体信号，促进肌肉组织对血液中游离氨基酸的吸收与利用，最终通过 mTORC1 信号途径和 UPS 途径调控肌肉组织蛋白质代谢，从而促进肌肉组织生长（图 2）。低蛋白日粮合理平衡氨基酸（包括必需氨基酸尤其是 BCAAs 等）不影响猪的生产性能，还能改善猪的肠道健康、免疫系统和肉品质量，降低生产成本，并通过减少总氮排泄量，在一定程度上缓解养猪生产对生态环境的污染，这对现代生猪养殖和精准饲养有着重要启示。

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