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青藏高原哺乳动物肠道微生物多样性与进化


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青藏高原哺乳动物肠道微生物多样性与进化
  • 书号：9787030857088
    作者：张志刚
  • 外文书名：
  • 装帧：圆脊精装
    开本：16
  • 页数：343
    字数：547000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-08-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥348.00元
    售价： ￥274.92元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书为“第二次青藏高原综合科学考察研究”之任务五“生物多样性保护与可持续利用”的成果，汇集了青藏高原哺乳动物肠道微生物组研究的最新进展。全书共9章，包括总论、青藏高原哺乳动物肠道微生物基因组和物种资源、青藏高原哺乳动物肠道微生物生物合成基因家族的多样性特征、藏猪肠道微生物组与高原适应、藏族人群肠道微生物组的结构和功能特征、高原鼢鼠肠道微生物组的结构和功能特征以及演化规律、牦牛复胃和盲肠共生微生物组的结构和功能特征、野牦牛与家牦牛肠道微生物组比较研究、青藏高原哺乳动物肠道巨噬菌体多样性和功能特征等内容。
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    第1章 总论 1
    1.1 引言 2
    1.2 青藏高原动物对维系当地生命繁衍与文化传承的意义 3
    1.3 青藏高原动物与人的高海拔适应性 3
    1.3.1 青藏高原动物遗传因素、生理代谢与高海拔适应性 4
    1.3.2 藏族人群遗传因素、生理代谢与高海拔适应性 4
    1.3.3 肠道微生物与高原动物的环境适应性 4
    1.3.4 肠道微生物与高原人群的环境适应性 5
    1.4 青藏高原微生物对生物安全风险防控的指示意义 6
    1.5 青藏高原生物多样性演化研究的新视角 7
    第2章 青藏高原哺乳动物肠道微生物基因组和物种资源 9
    2.1 材料与方法 10
    2.1.1 伦理声明 10
    2.1.2 样品收集、DNA提取和宏基因组测序 10
    2.1.3 重建肠道微生物基因组集 11
    2.1.4 SGB分类注释、系统发育和定量分析 12
    2.1.5 鉴定抗生素抗性基因 12
    2.1.6 检测ARG宿主 12
    2.1.7 检测ARG水平基因转移事件 12
    2.1.8 统计分析 13
    2.2 重建青藏高原哺乳动物肠道微生物基因组集 13
    2.3 青藏高原哺乳动物肠道微生物多样性格局 15
    2.3.1 肠道微生物物种分类注释 15
    2.3.2 肠道微生物跨宿主的多样性分歧 15
    2.4 青藏高原哺乳动物的肠道菌群是ARG的储存库 17
    2.4.1 青藏高原哺乳动物的肠道菌群ARG分类 17
    2.4.2 不同类别的动物肠道菌群ARG特征 19
    2.5 评估青藏高原哺乳动物肠道菌群ARG的健康风险 20
    2.6 预测青藏高原哺乳动物肠道菌群ARG的传播 22
    2.7 本章小结与讨论 25
    第3章 青藏高原哺乳动物肠道微生物生物合成基因家族的多样性特征 27
    3.1 材料与方法 28
    3.1.1 宏基因组数据的获取 28
    3.1.2 数据分析与处理方法 29
    3.2 重建原核生物组BGC图谱 29
    3.3 BGC聚类分析结果 31
    3.3.1 构建层次聚类进化树 31
    3.3.2 细菌和古菌GCC的变异规律 31
    3.4 超酶家族在GCC水平上的变异规律 33
    3.5 生物合成基因簇的分布规律 33
    3.5.1 构建含有生物合成基因家族的系统发育树 33
    3.5.2 BGC的新颖性分析 34
    3.6 BGC富集规律及影响因素 42
    3.6.1 BGC的富集规律 42
    3.6.2 食性对BGC多样性的影响 42
    3.6.3 生境对BGC多样性的影响 44
    3.6.4 高原动物肠道微生物普遍存在的BGC特征 44
    3.7 本章小结与讨论 47
    第4章 藏猪肠道微生物组与高原适应 49
    4.1 材料与方法 51
    4.1.1 样本收集及DNA提取和测序 51
    4.1.2 宏基因组组装和分箱 51
    4.1.3 物种注释和功能基因预测 52
    4.1.4 统计分析 52
    4.2 藏猪肠道微生物基因组的获取 52
    4.2.1 重建藏猪肠道微生物基因组集 52
    4.2.2 构建肠道微生物物种水平参考基因组 54
    4.3 藏猪与平原猪肠道微生物组成和结构的分歧 54
    4.4 藏猪肠道微生物特征功能解析 56
    4.4.1 碳水化合物水解能力 56
    4.4.2 代谢功能多样性 56
    4.4.3 关键代谢物的生物合成途径 60
    4.5 本章小结与讨论 62
    第5章 藏族人群肠道微生物组的结构和功能特征 65
    5.1 材料与方法 66
    5.1.1 样品收集 66
    5.1.2 DNA提取和宏基因组测序及分箱 67
    5.1.3 噬菌体序列鉴定与分析流程 67
    5.1.4 微生物互作网络分析方法 67
    5.2 藏族人群肠道原核生物与噬菌体多样性 68
    5.2.1 原核生物分类信息与噬菌体宿主预测 68
    5.2.2 肠道原核生物组成分歧 68
    5.2.3 原核生物和噬菌体的多样性和群落结构分歧 69
    5.2.4 藏族人群特征原核生物及噬菌体 71
    5.2.5 微生物网络的复杂性、脆弱性和稳健性 73
    5.3 藏族人群肠道原核生物功能多样性的分歧 74
    5.3.1 特征原核生物的功能冗余和富集分歧 74
    5.3.2 原核生物抗病毒系统、抗性基因和毒力因子的分歧 74
    5.4 本章小结与讨论 76
    第6章 高原鼢鼠肠道微生物组的结构和功能特征以及演化规律 81
    6.1 材料与方法 83
    6.1.1 样本采集与保存 83
    6.1.2 DNA提取和宏基因组测序 83
    6.1.3 宏基因组组装与分箱 83
    6.1.4 构建物种水平参考基因组 83
    6.1.5 系统发育分析与物种注释 83
    6.1.6 微生物群落多样性分析 84
    6.1.7 祖先状态重建与核心肠菌推断 84
    6.1.8 功能注释与通路富集分析 84
    6.1.9 统计学分析 84
    6.2 重建鼢鼠肠道微生物参考基因组 84
    6.3 鼢鼠肠道微生物进化动力学 87
    6.4 鼢鼠核心肠道微生物的功能演化 92
    6.5 高原鼢鼠肠道微生物对高海拔低氧环境的响应 96
    6.5.1 海拔抬升相关特征肠菌 96
    6.5.2 海拔抬升相关细菌KEGG功能通路分析 99
    6.5.3 宿主基因组与肠道微生物组功能互补分析 100
    6.6 本章小结与讨论 102
    第7章 牦牛复胃和盲肠共生微生物组的结构和功能特征 105
    7.1 材料与方法 107
    7.1.1 样品收集、DNA提取和宏基因组测序 107
    7.1.2 牦牛肠道微生物组目录的构建 107
    7.1.3 物种分类注释、定量及系统发育树的构建 108
    7.1.4 基因组功能注释 108
    7.2 重建物种级的牦牛胃肠道微生物参考基因组集 108
    7.3 胃肠道微生物多样性的空间异质性 111
    7.3.1 微生物物种组成的空间异质性 111
    7.3.2 微生物群落结构的空间异质性 113
    7.4 部位核心菌和特征菌的鉴定 116
    7.4.1 核心微生物物种的系统发育树 116
    7.4.2 部位特征菌与共享菌 117
    7.5 肠道微生物功能多样性的空间异质性 118
    7.5.1 合成和代谢功能的空间分化 118
    7.5.2 碳水化合物水解能力的空间分化 121
    7.6 基于高质量基因组的部位特征菌的再次验证 123
    7.6.1 部位特征菌丰度的空间变异规律 126
    7.6.2 部位特征菌生物合成和代谢能力的空间分化 127
    8.3.4 病毒组生态特征 163
    8.3.5 病毒组系统发育分析 164
    8.3.6 病毒组物种丰富度与多样性的分歧 165
    8.4 评估野牦牛与家牦牛肠道微生物功能分歧 169
    8.4.1 原核生物群落的功能分歧 169
    8.4.2 噬菌体群落的功能分歧 170
    8.5 本章小结与讨论 173
    第9章 青藏高原哺乳动物肠道巨噬菌体多样性和功能特征 177
    9.1 材料与方法 178
    9.1.1 巨噬菌体样品来源及数据信息 178
    9.1.2 巨噬菌体鉴定 179
    9.1.3 巨噬菌体进化和功能分析 179
    9.2 巨噬菌体基因组预测及进化关系 180
    9.2.1 巨噬菌体基因组预测 180
    9.2.2 巨噬菌体系统发育关系 181
    9.3 巨噬菌体功能多样性 182
    9.3.1 巨噬菌体基因组大小与代谢功能的关联性 182
    9.3.2 巨噬菌体抗病毒系统分布 182
    9.3.3 巨噬菌体与碳水化合物水解酶 184
    9.4 本章小结与讨论 185
    参考文献 187
    附表 205
    附表1 青藏高原哺乳动物粪便样本收集信息表 206
    附表2 青藏高原哺乳动物肠道微生物物种（SGB）在门水平的分类占比统计表 272
    附表3 不同动物宿主肠道细菌门的相对丰度汇总表 273
    附表4 不同动物宿主肠道ARG的丰度统计表 274
    附表5 1048个肠道微生物SGB在中国家猪（CP）、欧洲家猪（EP）及藏猪（TP）的富集情况分析表 275
    附表6 藏猪肠道特异性富集细菌KO编号及命名 330
    科考日志 339
    科考照片 341
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