毒力因子基因對生態安全和動物健康構成潛在威脅，越來越受到畜牧業的重視。奶牛作為主要的家畜類型之一，可能是毒力因子基因（VFG）傳播的重要來源。然而，VFG在奶牛胃腸道和周圍環境中的分布、傳播和進化尚不清楚。本研究共采集了成母牛、犢牛、初乳、農場廢水和土壤等263份樣品。利用宏基因組學分析了這些生態位中微生物組和VFG特征的變化。

 

　　相關結果表明瘤胃和糞便的VFG表現出明顯的差異，并受區域的影響。VFG的優勢宿主受其微生物結構的調控。奶牛的瘤胃和糞便是犢牛胎糞中VFG的重要來源，而牛初乳顯著增加了新生犢牛糞便中VFG的豐度，腸桿菌科成為主要宿主。飲食是犢牛VFG時間變化的主要驅動力。對于周圍環境的樣品，水和土壤的VFG濃度更高，結構更穩定。此外，移動遺傳元件與VFG之間的廣泛相互作用以及基于宏基因組結合的基因移動分析圖譜均顯示了VFG在奶牛和環境中潛在的水平轉移能力。本項研究揭示了VFG在奶業生產系統中的流行、擴散和調控因素，為減少家畜VFG和限制其傳播提供了新的見解。

 

　　中國農業大學為該論文的第一完成單位，動科學院博士生莊一民、博士后劉帥為論文的共同第一作者，曹志軍教授為論文的通訊作者。奶牛營養創新團隊負責人李勝利教授對本研究給予了大力支持，該研究獲得了“十四五”國家重點研發計劃課題（2023YFD1300904）、國家自然科學基金面上項目（32272902）、寧夏回族自治區重點研發項目（2024BBF01006）及拼多多-中國農業大學科研基金（PC2023B02002）項目的資助。

 

　　曹志軍教授團隊長期從事奶牛營養與牛奶質量研究。2015年首次提出奶牛母子一體化養殖理念與關鍵技術，牽頭成立國際后備牛培育協作創新平臺（International Calf and Heifer Organization），主辦三屆國際后備牛大會（2018，2020，2022）。第一或通訊作者在農業、奶業與動物科學領域頂級期刊《奶業科學雜志》（Journal Dairy Science）發表文章14篇，多篇論文發表于《細胞代謝》（Cell metabolism）、《微生物組》（Microbiome）、《npj生物膜和微生物組》（npj Biofilms and Microbiome）、《總體環境科學》（Science of the Total Environment）等國際知名期刊，1篇入選ESI高被引論文。主持制定國家標準《后備奶牛飼養技術規范（GB/T37116-2018）》，成果入選農業農村部主推技術4項，獲教育部科技進步一等獎（2019，排名1）、神農中華農業科技獎優秀創新團隊（2023，排名1）、國家科技進步二等獎（2014，排名5）等，在國內外具有一定的影響力。