中華蟾蜍（Bufo gargarizans）隸屬于蟾蜍科蟾蜍屬，俗稱(chēng)“癩蛤蟆”、“癩疙皰”等，是我國(guó)最廣為人知的兩棲動(dòng)物物種之一。該物種在我國(guó)分布廣泛，棲息環(huán)境多樣，主要棲息地包括林地、草地、農(nóng)田、池塘、溪流等。中華蟾蜍行動(dòng)遲緩，皮膚粗糙，背部多瘰疣（疙瘩），具有一對(duì)長(zhǎng)卵圓形的耳后腺，可分泌蟾蜍毒素。由于外表的“丑陋”，人們一般會(huì)對(duì)其敬而遠(yuǎn)之。然而，蟾蜍在我國(guó)傳統(tǒng)文化中具有重要地位，“三足金蟾”象征著招財(cái)進(jìn)寶，月亮因“金蟾”得名“蟾宮”，學(xué)子們渴望“蟾宮折桂”、金榜題名。其實(shí)，中華蟾蜍不僅是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指示物種，而且還擁有極高的藥用價(jià)值（傳統(tǒng)中藥蟾酥、蟾衣等）。由于環(huán)境污染、棲息地喪失以及人為非法捕殺等原因，該物種野生種群數(shù)量已呈明顯衰退趨勢(shì)。
為了揭示中華蟾蜍環(huán)境適應(yīng)性的遺傳基礎(chǔ)，我校宋曉威博士與國(guó)內(nèi)多家科研單位的科研工作者（中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所呂彬、江建平、傅金鐘，華中師范大學(xué)吳華、河南師范大學(xué)陳曉虹、西華師范大學(xué)廖文波）共同發(fā)起了中華蟾蜍基因組測(cè)序項(xiàng)目，并于近期成功破譯了中華蟾蜍基因組，獲得了首個(gè)組裝到染色體水平的蟾蜍基因組參考圖譜。本研究采用四種最新的測(cè)序組裝技術(shù)來(lái)構(gòu)建參考基因組，包括PacBio長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序（103X）、BioNano光學(xué)圖譜（137X）、10xgenomics（130X）和Hi-C染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)（176X），總計(jì)產(chǎn)生了近3 Tb的測(cè)序數(shù)據(jù)量。最終的基因組組裝大小約4.55 Gb，僅由747條scaffolds構(gòu)成，Scaffold N50達(dá)539.8 Mb，gap占比僅為1.79%，96%的序列可定位到11條染色體上。中華蟾蜍高質(zhì)量參考基因組的測(cè)定將為深入解析該物種生理和功能適應(yīng)奠定基礎(chǔ)，并為兩棲動(dòng)物的分子進(jìn)化以及遺傳學(xué)研究提供理論支撐。2021年1月，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Molecular Ecology Resources上發(fā)表題為A large genome with chromosome-scale assembly sheds light on the evolutionary success of a true toad (Bufo gargarizans)的論文，宋曉威博士為論文并列第一作者。（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.13319）
腸道菌群對(duì)于維持宿主的正常生理活動(dòng)和健康具有至關(guān)重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)有效調(diào)控腸道菌群以維持宿主健康，必須深入了解腸道菌群與驅(qū)動(dòng)因子間的關(guān)系。然而腸道菌群通常在多種驅(qū)動(dòng)因子協(xié)同影響下，理清這些因子的效應(yīng)依然是一個(gè)挑戰(zhàn)。由于長(zhǎng)期處于饑餓狀態(tài)，冬眠期兩棲動(dòng)物為解決該問(wèn)題提供了理想的實(shí)驗(yàn)材料。宋曉威博士研究團(tuán)隊(duì)利用16S rRNA擴(kuò)增子測(cè)序技術(shù)，探究了冬眠期兩個(gè)地理種群的成體中華蟾蜍小腸菌群。結(jié)果發(fā)現(xiàn)變形菌門(mén)（Proteobacteria）是冬眠期成體中華蟾蜍小腸菌群的最豐富細(xì)菌門(mén)類(lèi)（相對(duì)豐度0.9196±0.0892），五個(gè)核心OTU中有三個(gè)被識(shí)別為假單胞菌屬（Pseudomonas）細(xì)菌，假單胞菌屬可能是中華蟾蜍小腸菌群適應(yīng)冬眠過(guò)程的關(guān)鍵細(xì)菌。另外，兩地理種群間腸道菌群差異顯著，而宿主的性別和遺傳背景對(duì)腸道菌群的影響力微弱。生命階段是驅(qū)動(dòng)兩地理種群間腸道菌群顯著差異的決定因素。最后，該研究提出冬眠期小腸菌群的大部分變差（~70%）無(wú)法用測(cè)定的確定性因子解釋?zhuān)渌蜃踊蛘唠S機(jī)性過(guò)程的作用有待于進(jìn)一步探究。2021年8月，研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Frontiers in Microbiology上發(fā)表題為Decisive Effects of Life Stage on theGut Microbiota Discrepancy BetweenTwo Wild Populations of HibernatingAsiatic Toads (Bufo gargarizans)的論文，宋曉威博士為論文第一作者和通訊作者。（https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.665849/full）
宋曉威博士課題組長(zhǎng)期以中華蟾蜍和黑斑蛙等具有重要應(yīng)用價(jià)值的兩棲動(dòng)物為研究對(duì)象，工作涉及腸道微生物、基因組學(xué)、行為生態(tài)、分子進(jìn)化、生物信息等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，還包括兩棲動(dòng)物生物多樣性保護(hù)、特色物種的生態(tài)養(yǎng)殖等應(yīng)用研究。課題組上述研究工作的順利開(kāi)展離不開(kāi)國(guó)家自然科學(xué)基金（31600104）、河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（192102110005）等多個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)資助，同樣離不開(kāi)信陽(yáng)師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院的鼎力支持。
