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大熊猫是植食性食肉目哺乳动物，并且专食竹类植物。它在野生环境中会在不同季节取食不同种类的竹子，也会取食竹子的不同部位。根据这种取食策略，可以将其一年内取食的时间划分为:叶期、笋期和过渡期。已有研究表明，肠道微生物的组成与功能，和宿主的食物有联系。不同竹种、竹子不同部位的营养成分以及营养水平也有差别。而自然环境下大熊猫的肠道微生物是否具有季节性动态，以及这样的取食策略与肠道微生物的关联还未被证实。我们运用营养学分析和肠道微生物宏基因组的研究方法，找到了大熊猫食物营养和肠菌之间的联系，同时还发现，肠道微生物群落在叶期和笋期时的丰度有明显差异。宏基因组功能分析结果表明，叶期时比例更高的基因，和粗纤维利用以及细胞周期调控相关。在食物营养水平较低的叶期，肠道微生物通过加强细胞的系统健壮性来保证对粗纤维的利用。在食物蛋白质丰富的笋期，可以观察到肠道微生物的功能获得了扩展，其中包括原核分泌和信号转导活性，提示了在营养丰富的时期，肠道微生物与宿主之间有密切的联系。这些结果阐述了，在自然环境中，季节性的食物营养变化可能会影响野生大熊猫肠道微生物的结构和功能。同时，研究结果也表明，肠道微生物与宿主间的营养利用关系比较复杂，还需要更进一步的研究来揭示。 有研究表明，肠道微生物的结构和功能与宿主的食性和系统发育是相关的，但是目前还不清楚是系统发育还是宿主的食性起主导作用。大熊猫和小熊猫同为专食竹类的食肉目哺乳动物，它们植食的食性和食肉目的分类地位为研究食性驱动肠道微生物驱动的结构和功能提供了理想的模型。在本研究中，我们还对大熊猫和小熊猫，以及它们的食肉目近缘物种的肠道微生物进行了大规模的16SrRNA测序以及全基因组测序，期望获得这些物种的肠道微生物结构和功能的概况并进行比较。经过分析，我们发现大、小熊猫这两个物种的肠道微生物的菌群组成相比它们各自的食肉目近缘物种更加相似。说明在熊超科内，相对于宿主的系统发育关系距离，植食的食性是决定大、小熊猫肠道微生物趋同的更强因素。宏基因组功能性分析也揭示了大、小熊猫的肠道微生物都具有降解纤维素、以及合成维生素B12的能力，这样的结果也提示大、小熊猫的肠道微生物能够帮助宿主提高对竹类食物的适应性。本研究的这些结果为研究食物对肠道微生物的影响、以及食性驱动的肠道微生物结构和功能的趋同等方面提供了新的证据。