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为解决绵羊肺炎导致的生长受阻与经济损失问题，研究人员对某农场绵羊开展多组学研究，利用高通量测序等技术鉴定病原为绵羊肺炎支原体（M. ovipneumoniae），筛选出 2 个 SNPs 和 FOXF1 抗性基因，为抗病育种提供依据。
在全球畜牧业发展的浪潮中，绵羊养殖因其重要的经济价值占据着关键地位。然而，绵羊肺炎如同潜伏在羊群中的 “隐形杀手”，长期以来肆虐牧场。这种由多种病原引发的呼吸道疾病，不仅使绵羊生长迟缓、饲料转化率降低，还常常引发胸膜炎等继发感染，给全球绵羊产业造成了巨大的经济损失。据统计，在发达国家，动物疾病造成的经济损失约占畜牧业总产值的 17%，而在发展中国家，这一比例高达 35%-50%，其中绵羊肺炎便是主要元凶之一。传统的病原鉴定方法依赖培养和生化检测，耗时且难以发现难培养的微生物，如支原体；而抗病育种缺乏精准的遗传标记，导致进展缓慢。因此，快速精准地识别病原、挖掘抗病基因成为破解绵羊肺炎困局的关键。
为了攻克这一难题，兰州大学、中国农业科学院兰州兽医研究所和甘肃农业大学的研究人员携手合作，以国内某绵羊养殖场为研究基地，开展了一项具有开创性的研究。他们运用多组学技术，深入探究绵羊肺炎的病原组成及宿主抗性遗传机制。这项研究成果发表在国际知名期刊《BMC Genomics》上，为绵羊抗病育种提供了全新的科学视角和技术支撑。
研究人员采用了以下关键技术方法：首先，对 912 只绵羊进行表型评估，通过临床剖检和组织病理学观察，将绵羊分为健康组与患病组，并收集生长性能和血液生理指标。其次，利用高通量转录组测序（对 40 份肺组织样本）和 16S rRNA 测序（对 20 份肺组织样本，10 份健康和 10 份患病）分析肺组织微生物组成。同时，对 266 只绵羊进行全基因组测序（WGS），结合肺病理评分开展全基因组关联分析（GWAS）。此外，通过荧光定量 PCR（qPCR）和免疫组织化学（IHC）验证病原载量及分布，并利用竞争性等位基因特异性 PCR（KASPar）对显著单核苷酸多态性（SNP）位点进行基因分型。
绵羊肺炎对生长性能的影响及病原鉴定
通过对绵羊肺组织的临床和病理分析，发现肺炎导致绵羊 180 日龄体重、屠宰活重和胴体重显著降低，平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG）下降，血液中白细胞（WBC）和中性粒细胞（NEUT）计数及比例升高。高通量转录组测序和 16S rRNA 测序结果显示，绵羊肺炎支原体（M. ovipneumoniae）在患病组中的序列数量显著高于健康组，其载量与病理评分呈正相关（R2=0.6788，p<0.01）。免疫组织化学进一步证实，M. ovipneumoniae 主要分布于肺泡上皮细胞的细胞质中，确定其为主要病原。
全基因组关联分析与候选基因筛选
GWAS 分析鉴定出 59 个与肺病理评分显著相关的 SNP 位点，位于 1、3、6、9 等染色体上。结合转录组测序筛选出的 2727 个差异表达基因（DEGs），通过整合分析发现 3 个重叠基因：ADGRB3、PAK5 和 FOXF1。其中，FOXF1 基因在健康组中表达下调，其附近的 2 个 SNP 位点（chr14: g.13215150 A>G 和 chr14: g.13215157 A>G）与 M. ovipneumoniae 载量和病理评分显著相关。基因分型和表型关联分析表明，FOXF1 高表达个体的 M. ovipneumoniae 载量最低，病理评分最轻，证实 FOXF1 为抗绵羊肺炎支原体的关键候选基因。
研究结论与意义
本研究通过多组学技术首次系统地揭示了绵羊肺炎的主要病原为 M. ovipneumoniae，并成功筛选出 2 个与肺炎抗性相关的 SNP 位点和 FOXF1 基因。FOXF1 作为叉头盒转录因子家族成员，在肺内皮细胞修复、炎症调控和纤维化抑制中发挥重要作用，其表达水平与绵羊对 M. ovipneumoniae 的抗性呈正相关。这些发现不仅为绵羊肺炎的快速诊断提供了新的生物标志物，更重要的是为抗病育种提供了精准的遗传靶点，有望通过分子标记辅助选择（MAS）培育抗肺炎绵羊品种，减少抗生素使用，提升绵羊产业的可持续发展能力。
该研究整合了微生物组学、基因组学和转录组学等多维度数据，突破了传统病原鉴定和抗病育种的技术瓶颈，为其他畜禽传染病的研究提供了可借鉴的技术范式。未来，进一步深入研究 FOXF1 的分子机制及其调控网络，将为揭示宿主 - 病原体互作的复杂机制奠定基础，推动畜牧业向精准化、绿色化方向发展。
