兽药是指用于预防、治疗、诊断动物疾病或者有目的地调节动物生理机能的物质,是保障动物健康生长及防治疫病的重要资源之一,是畜牧业的重要支撑。兽药质量不仅关系到畜禽等动物疾病的防治和养殖业的持续稳定健康发展,而且还关系到人类的生存环境和人体健康。在全球人口急剧增长进而对食物需求持续增加的驱动下,全球兽药行业市场规模快速增长。随着兽药使用量的不断增加,兽药抗生素滥用导致的药物残留和细菌耐药性等问题日趋严重,动物源细菌耐药率上升,导致兽用抗生素疗效降低,迫使养殖环节用药量增加,从而加剧兽用抗生素毒副作用和残留超标风险,严重威胁畜禽水产品质量安全和公共卫生安全,给人类和动物健康带来隐患。全世界各国都采取了不同方法来保证兽药的安全问题,我国也实行了一系列的法律和政策。2020年以后11种促生长类抗生素在饲料中完全禁用,养殖业禁止使用含抗生素的相关药物。当畜牧养殖业禁用的抗生素越来越多,然而在畜牧业中却离不开兽药的应用,因此希望从传统社区寻找兽药植物传统知识来解决现代兽药行业遇到的问题。布依族在长期的畜牧生产实践中,利用当地丰富的植物资源来防治畜禽疾病,并积累了丰富的兽药植物应用实践经验,但是,目前对于这一具有特色兽药植物传统知识的研究并不多。本研究采用民族生态学研究方法,利用主位研究法、半结构访谈法、直接参与法、关键人物访谈法、小组讨论法等,在黔西南州布依族地区对兽药植物传统知识进行调查。通过田野调查获得布依族兽药植物及其传统知识,利用微生物学、药理学、分子生物学等方法验证布依族利用兽药植物传统知识的科学合理性;选择防治仔猪腹泻的三颗针和防治牲畜转场产生应激反应的百两金为材料进行实验室分析,研究结果为兽药传统知识利用提供理论依据,也为未来新型绿色兽药开发提供新思路。主要研究结果如下:(1)对贵州省黔西南州兴义市、安龙县、册亨县、望谟县和云南省罗平县的18个村、5个生鲜药材集市、3个传统养殖场和2个博物馆进行实地调查,获得了布依族兽药植物及其传统知识。布依族对兽药植物有自己的分类系统,他们将兽药植物划分为6个分类等级,有相应的分类群。调查发现布依族使用57个传统兽药配方(单方),利用122种兽药植物。对布依族兽药植物进行了编目,包括拉丁名、学名、当地名、主治疾病、使用部位、使用方法等。一致性(FIC)指数显示肠胃疾病、呼吸系统疾病、创伤和骨折是当地牲畜主要疾病,依据重要值(URs)确认姜、三颗针和百两金等20种为重要兽药植物。布依族信奉多神论、泛灵论,认为“万物皆有灵”,神树和神山在布依族的传统文化中占据非常重要的地位,保护和延续了布依族兽药植物传统知识。(2)在调查获得的57个传统兽药配方(单方)中,以使用三颗针防治仔猪腹泻和利用百两金防治牲畜转场应激反应最具代表性。从当地采集仔猪腹泻肛门拭子,分离并鉴定产肠毒素大肠杆菌。对产肠毒素大肠杆菌开展三颗针抑菌实验,三颗针提取物对该致病菌具有很好的抑制作用。利用转录组学探究三颗针提取物对该菌株的抑制作用原因,从转录组数据GO、KEGG富集分析探讨三颗针提取物抑菌分子机制。结果显示三颗针提取物主要有破坏受试菌细胞膜、影响膜上氧化磷酸化途径、双组分信号转导系统调节等功能,三颗针提取物对于细菌的抑制作用是多方面、多层次的。其中,对受试菌氧化磷酸化通路影响最为明显,随着三颗针浸膏浓度的增加,受试菌氧化磷酸化通路下调基因不断增加,该通路基因表达受抑制,表达量减少,而氧化磷酸化是细胞获得能量(ATP)的主要通路,细菌无法获得能量,从而达到抑菌作用。抑菌和转录组实验的结果,验证了三颗针防治仔猪腹泻的合理性。(3)牲畜转场产生应激反应是畜牧养殖过程中经常遇到的问题,会引起牲畜发热、腹泻、声音嘶哑、食欲不振等症状,通过百两金的抑菌、抗炎、镇痛实验及其转录组分析,探究当地人利用百两金防治牲畜转场产生的应激反应机制问题。用百两金提取物对4种菌进行了抑菌研究,其中对铜绿假单胞菌的抑菌率为63.44%,对粪肠球菌的抑菌率为59.88%,磁金黄色葡萄球菌的抑菌率为57.62%,对大肠杆菌抑菌率为44.42%。开展了百两金根提取物对二甲苯致小鼠耳肿胀急性炎症和小鼠醋酸扭体实验,结果显示其具有抗炎和镇痛作用,说明该提取物中含有抗炎、镇痛活性物质。通过对百两金根、叶转录组进行测序,发现百两金存在三萜皂苷生物合成完整代谢途径,萜类化合物的生物合成存在有MVA和MEP两条代谢途径。转录组GO和KEGG富集显示,转录组中与萜类骨架生物合成代谢途径相关的基因有22条,与倍半萜及三萜代谢途径相关的基因有9条,参与倍半萜和三萜的生物合成相关酶5个,相关基因6条。对百两金萜类化合物生物合成相关转录因子进行挖掘及分析,从分子水平探究转录因子调控萜类化合物生物合成相关机制。转录因子AP2/ERF和bHLH基因家族参与调控倍半萜、单萜和三萜衍生物合成,通过以拟南芥为参考进行了蛋白质功能互作网络分析、系统发育树构建,寻找高同源基因相似功能。预测获得AP2/ERF具有调控萜类物质的转录因子基因(Cluster-20697.13203 和 Cluster-20697.14478),而对 bHLH 转录因子基因家族功能分析中没有获得与萜类化合物生物合成途径的相关基因。通过抑菌、抗炎和镇痛实验以及转录组分析,验证了百两金治疗牲畜转场应激反应的传统应用具有科学合理性。本研究利用民族生态学、民族植物学等方法,调查布依族兽药植物传统知识,利用现代科学技术手段验证了当地使用传统兽药植物治疗牲畜疾病背后的科学问题,为传统知识的传承与保护提供了科学依据。