Taxonomic and predicted functional signatures reveal linkages between the rumen microbiota and feed efficiency in dairy cattle raised in tropical areas
Notice bibliographique
Résumé
Ruminants digest plant biomass more efficiently than monogastric animals due to their symbiotic relationship with a complex microbiota residing in the rumen environment. What remains unclear is the relationship between the rumen microbial taxonomic and functional composition and feed efficiency (FE), especially in crossbred dairy cattle (Holstein x Gyr) raised under tropical conditions. In this study, we selected twenty-two F1 Holstein x Gyr heifers and grouped them according to their residual feed intake (RFI) ranking, high efficiency (HE) (n= 11) and low efficiency (LE) (n= 11), to investigate the effect of FE on the rumen microbial taxa and their functions. Rumen fluids were collected using a stomach tube apparatus and analyzed using amplicon sequencing targeting the 16S (bacteria and archaea) and 18S (protozoa) rRNA genes. Alpha-diversity and beta-diversity analysis revealed no significant difference in the rumen microbiota between the HE and LE animals. Multivariate analysis (sPLS-DA) showed a clear separation of two clusters in bacterial taxonomic profiles related to each FE group, but in archaeal and protozoal profiles, the clusters overlapped. The sPLS-DA also revealed a clear separation in functional profiles for bacteria, archaea, and protozoa between the HE and LE animals. Microbial taxa were differently related to HE (e.g.,HowardellaandShuttleworthia) and LE animals (e.g.,EremoplastronandMethanobrevibacter), and predicted functions were significatively different for each FE group (e.g., K03395—signaling and cellular process was strongly related to HE animals, and K13643—genetic information processing was related to LE animals). This study demonstrates that differences in the rumen microbiome relative to FE ranking are not directly observed from diversity indices (Faith’s Phylogenetic Diversity, Pielou’s Evenness, Shannon’s diversity, weighted UniFrac distance, Jaccard index, and Bray–Curtis dissimilarity), but from targeted identification of specific taxa and microbial functions characterizing each FE group. These results shed light on the role of rumen microbial taxonomic and functional profiles in crossbred Holstein × Gyr dairy cattle raised in tropical conditions, creating the possibility of using the microbial signature of the HE group as a biological tool for the development of biomarkers that improve FE in ruminants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».