本项目旨在利用元基因组学揭示奶牛瘤胃微生物脲酶特征及其多样性。利用稳定性同位素示踪技术,发现瘤胃中尿素氮由瘤胃液向固相和液相微生物逐步富集。采用包埋法提取荷斯坦奶牛瘤胃微生物大片段总DNA,构建瘤胃微生物Fosmid基因组文库,平均插入片段大小约35 kb,共保存30000个克隆,空载体率小于2%,库容达1050 Mb。利用脲酶选择性培养基,从文库中筛选得到了16个脲酶克隆,其酶活力大小31-2466 U/mg,最适pH为8.0,最适温度为60℃。提取脲酶克隆质粒,利用脲酶ureC引物和细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增,克隆得到了4个脲酶编码基因,系统发育树分析表明,U1、U5、U13和U15分别属于Firmicutes,ε-Proteobacteria,β-Proteobacteria和Actinobacteria。挑取脲酶克隆U4进行全长测序,发现了68个其它功能基因,为瘤胃功能基因资源开发提供了研究素材。
英文主题词Dairy cows; rumen microbe; metagenomics library; urease