化學(xué)通訊是野生動(dòng)物重要的通訊方式之一。作為獨(dú)居性物種，大熊貓主要依賴于肛周腺分泌物和尿液進(jìn)行化學(xué)標(biāo)記來傳播信號(hào)，而肛周腺分泌物標(biāo)記是*的一種。野外研究表明，這種標(biāo)記行為存在季節(jié)性差異，也受環(huán)境條件影響。標(biāo)記物中的小分子化學(xué)信號(hào)物質(zhì)傳遞著重要的個(gè)體信息，起著促進(jìn)繁殖、建立領(lǐng)地和穩(wěn)定社群等重要作用。然而，關(guān)于這些重要化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的合成過程尚不清楚。研究表明，一些動(dòng)物的腺體共生菌群可參與宿主化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的合成。那么，大熊貓是否存在類似特征，其化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的合成機(jī)制如何？若揭示這一問題，不僅可提高對(duì)其化學(xué)通訊行為的深入理解，也可為圈養(yǎng)種群的保護(hù)管理提供重要信息。資料顯示，圈養(yǎng)大熊貓僅有不到一半的個(gè)體可完成自然繁殖，這常被認(rèn)為與化學(xué)信號(hào)的傳遞存在一定關(guān)系。

圍繞該問題，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員聶永剛研究團(tuán)隊(duì)利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析（GC-MS）和宏基因組測(cè)序技術(shù)比較大熊貓肛周腺和糞便中的氣味物質(zhì)和共生菌群組成，發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)組成存在顯著差異，其共生菌群在門和屬水平上也差異顯著。共生細(xì)菌基因功能富集發(fā)現(xiàn)，肛周腺中脂質(zhì)代謝功能基因顯著增加，包含支持化學(xué)信號(hào)物質(zhì)合成的特定發(fā)酵菌群和酶，微生物代謝的脂肪酸降解途徑（ko00071）、脂肪酸生物合成途徑（ko00061）、酮體的合成和降解代謝途徑（ko00072）等在化學(xué)信號(hào)物質(zhì)合成中發(fā)揮重要作用。功能貢獻(xiàn)分析表明，肛周腺微生物中參與脂質(zhì)代謝的基因主要來自放線菌門，棒狀桿菌是野生和圈養(yǎng)大熊貓肛周腺中對(duì)脂質(zhì)代謝貢獻(xiàn)大的屬。三?；视椭久福‥C： 3.1.1.3）是化學(xué)信號(hào)物質(zhì)合成的關(guān)鍵酶，將皮脂腺分泌的甘油三酯分解為甘油和脂肪酸，然后進(jìn)入脂肪酸降解等途徑逐級(jí)降解或合成終被用于化學(xué)通訊的小分子化合物。在宏基因功能水平檢驗(yàn)了“微生物發(fā)酵假說”。

同時(shí)，通過進(jìn)一步比較分析野生和圈養(yǎng)個(gè)體化學(xué)信號(hào)物質(zhì)和共生細(xì)菌特征，發(fā)現(xiàn)野生個(gè)體肛周腺中對(duì)脂質(zhì)代謝貢獻(xiàn)第二的假單胞菌屬，在圈養(yǎng)個(gè)體中含量很低。這種菌群的缺乏將影響包括繁殖信息在內(nèi)的關(guān)鍵化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的合成，進(jìn)而影響個(gè)體間正常信息交流，推測(cè)可能是圈養(yǎng)個(gè)體自然繁殖力較差的主要原因之一。隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，在未來的保護(hù)管理與科學(xué)研究中，可考慮通過特定菌群的重建，完善圈養(yǎng)個(gè)體化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的生物合成途徑，提高大熊貓化學(xué)通訊在圈養(yǎng)種群繁殖管理中的作用