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本文旨在研究我国不同基因型肉用牛:地方黄牛（宣汉黄牛:XH（Xuanhan yellow cattle））、西门塔尔杂交牛（我国推广面最广的品种西门塔尔牛和本地黄牛的杂交改良牛:Simmental crossbred cattle:SC（Simmental×Xuanhan yellow cattle））和犏牛（生活在青藏高原地区的牦牛-犏牛:cattle-yaks:CY（Jersey×Maiwa yak））)长时间（24个月）在相同饲养条件下胃肠道不同部位表观形态、微生物组成和瘤胃上皮营养物质转运和代谢相关基因表达的差异,为我国不同品种（系）肉牛的科学饲养及管理提供理论依据。试验包括三部分:（1）不同品种（系）肉牛胃肠道形态及挥发性脂肪酸的差异性比较;（2）不同品种（系）肉牛胃肠道微生物组成差异;（3）不同品种（系）肉牛瘤胃上皮转录组差异性比较。试验一,不同品种（系）肉牛胃肠道形态及挥发性脂肪酸的差异性比较本文选取相同饲养条件下（同日粮、饮水和管理）,相同月龄（从6月龄饲养到30月龄）健康的宣汉黄牛、西杂牛和犏牛各8头（体重分别接近各品种牛平均体重）,进行屠宰和采样,测定胃肠道不同部位的肠道指数,瘤胃和小肠表观形态学,不同胃肠段挥发性脂肪酸和pH的检测。结果表明:1)西杂牛体重、消化道各部位绝对重显著高于宣汉黄牛和犏牛（P<0.05）,犏牛瘤胃、小肠、大肠和复胃相对活体重均显著大于西杂牛和宣汉黄牛（P<0.05）,说明牛种不同,消化器官发育指数有显著差异,犏牛胃肠道指数最高;2)西杂牛瘤胃乳头和十二指肠绒毛高度显著高于宣汉黄牛和犏牛,犏牛瘤胃乳头宽度显著大于宣汉黄牛,犏牛十二指肠和回肠绒隐比显著小于西杂牛和宣汉黄牛（P<0.05）;3)空肠和回肠pH显著高于瘤胃、盲肠和结肠,西杂牛瘤胃pH显著高于盲肠和结肠pH（P<0.05）,同时,宣汉黄牛瘤胃pH显著高于西杂牛和犏牛（P<0.05）;4)十二指肠、空肠和回肠挥发性脂肪酸的浓度显著低于瘤胃、盲肠和结肠,犏牛瘤胃挥发性脂肪酸显著高于西杂牛,宣汉黄牛盲肠挥发性脂肪酸显著低于西杂牛和犏牛（P<0.05）,而结肠挥发性脂肪酸犏牛显著低于西杂牛和宣汉黄牛（P<0.05）,结肠乙丙比值低于瘤胃乙丙比。以上结果表明:犏牛相对于西杂牛和宣汉黄牛胃肠道相对重更大,瘤胃挥发性脂肪酸产量更高,而西杂牛瘤胃乳头和肠道绒毛更长营养物吸收效率更高,同时,发现大肠部位和瘤胃挥发性脂肪酸的浓度差异不显著。试验二,不同品种（系）肉牛胃肠道微生物组成的差异在试验一的基础上,采集瘤胃、空肠、回肠、盲肠和结肠内容物,提取微生物DNA,通过16sRNA高通量测定细菌V4区段各肠段微生物的组成,使用主成分分析、Ven图分析、微生物多样性分析以及对比不同品种（系）同一胃肠段微生物和同一品种（系）不同胃肠段微生物在各个分类水平的差异,结果表明:1)不同品种（系）肉牛相同消化道微生组成显示:犏牛瘤胃和空肠OTUs和Chao 1指数显著大于西杂牛和宣汉黄牛（P<0.05）,而宣汉黄牛盲肠和结肠微生物多样性指数显著高于西杂牛和犏牛（P<0.05）。同时,犏牛瘤胃厚壁菌门相对丰度比宣汉黄牛和西杂牛高1.19倍和1.22倍,而宣汉黄牛瘤胃拟杆菌门相对丰度比犏牛和西杂牛高1.1倍和1.08倍,宣汉黄牛盲肠和结肠拟杆菌门显著高于西杂牛和犏牛（P<0.05）。2)相同品种（系）肉牛不同胃肠道微生物变化的趋势:瘤胃微生物多样性指数显著（P<0.05）高于其他肠段微生物多样性,瘤胃以拟杆菌门和厚壁菌门胃优势菌门,以普氏菌属为优势菌属。空肠和回肠中以厚壁菌门和变形菌门为优势菌门,盲肠和结肠以厚壁菌门和拟杆菌门为优势菌门。瘤胃拟杆菌门相对丰度显著（P<0.05）高于其他肠段拟杆菌门相对丰度,厚壁菌门在结肠中相对丰度达到最高。以上结果表明:犏牛瘤胃微生物多样性高于西杂牛和宣汉黄牛,宣汉黄牛大肠部位微生物多样性高于犏牛和西杂牛,同时,瘤胃和大肠部位主要以拟杆菌门和厚壁菌门为主（F/B:瘤胃小于大肠）,而小肠部位以厚壁菌门和变形菌门为主。试验三,不同品种（系）肉牛瘤胃上皮转录组差异性比较在试验一和试验二的基础上,采集瘤胃上皮组织样品保存在液氮中,并提取RNA和反转录,构建cDNA文库进行转录组测序,通过主成分分析、总基因FPKM计算、GO富集、KEGG分析和定量PCR验证结果表明:1)宣汉黄牛、西杂牛和犏牛瘤胃上皮转录组测序获得clean reads数目分别是50797606、51114262和51472681条,品种间差异不显著（P>0.05）,三品种（系）肉牛的clean reads与参考基因组的比对超过80%,宣汉黄牛,西杂牛和犏牛分别检测到16947个,16823个和16936个基因,其中,共有16201个基因属于三品种共有的,三个品种（系）特有的基因分别是:247个,183个和265个;2)宣汉黄牛瘤胃上皮基因相对于西杂牛显著高表达129个（P<0.05）;宣汉黄牛相对于犏牛瘤胃上皮基因显著高表达378个,同时,宣汉黄牛相对于西杂牛显著上调的KEGG通路有46条,相对于犏牛显著上调的和下调的通路数相同均为54条（P<0.05）;3)发现瘤胃上皮基因中有很多基因富集到了营养物质代谢的通路上,其中氨基酸代谢、碳水化物代谢、脂质代谢和信号传导通路上差异基因富集数量最多。宣汉黄牛相对于犏牛氨基酸代谢显著高表达33个基因、碳水化物代谢显著高表达24个基因、脂质代谢显著高表达15个基因、消化系统显著高表达27个基因和信号传导显著高表达9个基因（P<0.05）,而西杂牛相对于犏牛氨基酸代谢显著高表达1个基因、碳水化物代谢显著高表达2个基因、脂质代谢显著高表达2个基因（P<0.05）。以上结果表明:宣汉黄牛相对于犏牛和西杂牛瘤胃上皮关于营养物质转运和代谢的基因上调数目更多推测宣汉黄牛瘤胃营养物质转运及代谢效率强于西杂牛和犏牛。综上所述,不同品种（系）肉牛即使长期在同一饲养条件下,其胃肠道形态、微生物组成及瘤胃上皮基因表达调控也存在明显的差异。犏牛胃肠道相对活重指数更大而西杂牛最小,西杂牛瘤胃和十二指肠表面积更大营养物质吸收面更广;胃肠道微生物组成:犏牛瘤胃微生物多样性和挥发性脂肪酸的浓度高于宣汉黄牛和西杂牛,西杂牛大肠部位厚壁菌门相对丰度和挥发性脂肪酸浓度高于宣汉黄牛和犏牛,宣汉黄牛瘤胃微生物多样性低于犏牛而盲肠微生物多样性高于犏牛和西杂牛;胃肠道微生物组成规律:瘤胃以拟杆菌门为主要菌门,空肠和回肠以厚壁菌门和变形菌门为优势菌门,盲肠和结肠以厚壁菌门为优势菌门;瘤胃上皮转录组分析:宣汉黄牛较犏牛和西杂牛有更多关于氨基酸和碳水化物转运和代谢的基因高表达,表明宣汉黄牛瘤胃上皮氨基酸和碳水化物转运及代谢效率高于犏牛和西杂牛。