近日，我院陳仕璽教授課題組與生命科學學院郭峰副教授課題組在《Microbiome》期刊在線發表了題為“Robust host source tracking building on the divergent and non-stochastic assembly of gut microbiomes in wild and farmed large yellow croaker”的研究論文，探究了野生與養殖大黃魚的腸道微生物的組成與功能上的差異，并利用上述特征建立了可靠的大黃魚溯源技術方案。

海水魚類的溯源技術，暨如何確定采集的海水魚是源自野生或養殖環境，不僅影響著價格和食品安全，也有助于野生資源量的合理評估。目前，全球許多重要海水養殖魚類尚未完全建立可用于區分養殖和野生個體的遺傳分子標記。腸道菌群的組成和功能與宿主及其棲息的環境存在關聯。因此，通過分析道菌群的組成與功能上的差異，可對人類等陸生動物進行溯源分析，但相關研究在魚類中還鮮有報道。

大黃魚是我國最為重要的海水經濟魚類，曾經為四大海產之一，素有“國魚”之稱。但由于過度捕撈，大黃魚的野生種群資源枯竭。經過水產科技工作者的不懈努力，目前大黃魚的養殖規模位居海水養殖魚類之首。該研究采集了10批次的共計291尾大黃魚樣品（野生212尾，養殖79尾），利用高通量測序和生物信息學手段分析了野生與養殖大黃魚的腸道微生物群落結構。數據分析表明，野生和養殖大黃魚的腸道微生物在群落結構具有明顯的差異，針對分離代表菌株和菌群水平的功能預測提示，部分群落結構差異與食物有關。同時，研究發現來自野生和養殖大黃魚的腸道菌群差異并非“非此即彼”，聚類和降維分析顯示二者存在一定重疊，并且不同批次間的個體的差異同樣顯著，符合肉食性魚類腸道菌群特點，提示菌群組成可能具有隨機性。為了排除腸道菌群的群落組裝是隨機過程占主導因素，本研究采用生態學中性模型以及BetaNTI參數對菌群進行檢驗，結果表明不論是養殖或野生大黃魚的腸道菌群，非隨機過程與隨機過程對群落組裝的影響程度相當或更高。在此基礎上，本研究進一步采用優化的隨機森林預測算法，實現了對未知個體（包括新的樣本批次）的可靠溯源，準確率可達93%。

該研究首次基于腸道菌群實現了海水肉食魚類的溯源，并闡釋了群落組裝模式與可靠溯源之間的聯系，為采用類似方法開展宿主溯源的研究提供重要參考，也為包括大黃魚等海洋經濟魚類的來源溯源提供了新的思路。

    生命科學學院碩士生朱俊、博士生李浩和海洋與地球學院碩士生景澤周為本文共同第一作者，郭峰副教授和陳仕璽教授為該論文的共同通訊作者。該論文得到了國家重點研發計劃（No. 2018YFC1406303）、國家自然科學基金（No. 31670492 and No. 41976092），南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）創新團隊項目（No. 311021006）和中央高校基本科研業務費專項資金（No. 20720200114）的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1186/s40168-021-01214-7（鏈接中含有視頻摘要）