猪肉是我国居民肉类消费的主要种类,而养猪业是我国农业的支柱产业。肠道菌群具有影响猪饲料利用效率、脂肪沉积等多种重要经济性状的巨大潜力。已有研究发现肠道菌群可与性激素相互作用,诱发如多囊卵巢综合征等诸多性激素紊乱相关疾病。初情期是后备母猪非常重要的繁殖性状,初情期启动失败多由类固醇性激素分泌障碍引起。目前尚不清楚肠道菌群是否会通过影响性激素而影响后备母猪初情期的启动。此外,疫苗是猪场疾病预防的重要工具,猪群接种疫苗所产生的抗体水平在个体间呈现不同程度的差异,猪群抗体整齐度差会给猪场疾病预防带来风险。前期已有研究发现,肠道菌群的改变会导致宿主流感疫苗抗体的显著降低,表明肠道菌群对于疫苗抗体反应的重要性。肠道菌群是否影响猪只疫苗抗体产生,目前尚缺乏相关的研究。本研究探索了肠道菌群对后备母猪初情期启动和疫苗抗体产生两个复杂性状的影响。在第一部分实验中,鉴别了与初情期启动失败显著相关的肠道微生物类别,研究了后备母猪发情周期四个阶段肠道菌群变化的规律,并基于预测宏基因组功能通路初步探索了肠道菌群引起母猪初情期启动失败的可能原因。在第二部分实验中,通过肠道菌群与猪场常用疫苗抗体之间的关联性分析,评估了肠道菌群对疫苗特异性抗体水平差异的贡献度,并鉴别了肠道菌群中可能参与疫苗抗体形成关联的菌属。具体结果如下:本论文通过对908头后备母猪的发情行为持续跟踪观察,获得73头至9.5月龄仍未观察到发情的后备母猪样本,选取90头正常发情的全同胞或半同胞作为对照组。对其粪便样品进行16S rRNA基因测序,比较两组母猪肠道菌群的差异。结果发现普氏菌属、密螺旋体属、Faecalibacterium、Oribacterium、琥珀酸弧菌属和厌氧弧菌属在正常发情的母猪肠道中丰度显著更高,而瘤胃球菌科、毛螺菌科、瘤胃球菌属、粪球菌属和颤螺菌属则富集在初情期启动失败的后备母猪中。对肠道菌群功能预测发现视黄醇代谢通路显著富集在正常发情的后备母猪中,表明特定的肠道共生菌可能对后备母猪的初情期启动具有重要作用,视黄醇代谢障碍可能是情期启动失败的一个重要原因。此外,观察了22头正常发情后备母猪的发情间期、发情前期、发情期和发情后期四个阶段肠道菌群的变化情况。通过构建肠道菌群的共发生网络,发现以Sphaerochaeta和密螺旋体属菌为主的共发生网络模块与母猪发情周期的变化密切相关。利用所采集的母猪样品,本论文选取了198头后备母猪,开展肠道菌群影响疫苗抗体水平的研究。于197日龄左右采集血液样品,测定所有母猪的猪瘟、猪繁殖与呼吸道综合征的特异性抗体水平,其中49头还测定了伪狂犬、猪乙型脑炎病毒和猪细小病毒疫苗的抗体水平。同时,采集了所有猪只的粪便样品并进行16S rRNA基因V3-V4区测序,注释获得菌群分类学信息。通过Two-part模型鉴定与抗体水平显著关联的菌属。结果发现,本试验猪群5种疫苗的特异性抗体水平个体间存在显著差异,肠道菌群能解释个体间抗体水平差异的比例为1.11%～9.35%。与抗体水平关联的肠道微生物菌属中,瘤胃菌科、毛螺菌科、颤螺菌属以及普氏菌属与4种或5种疫苗特异性抗体水平显著相关。此外,我们还对猪瘟及乙脑病毒抗体阳性和阴性个体进行了组间共丰度簇的比较,发现以普氏菌属为主的共丰度簇CAG11和乳酸杆菌属为主的CAG12富集在猪瘟抗体阳性组个体的肠道菌群中,CAG15则富集在猪瘟抗体阴性个体的肠道菌群中。而密螺旋体属为主的CAG28显著富集于乙脑抗体阴性组。我们发现肠道菌群与后备母猪初情期启动相关,肠道微生态的失调可能可通过干扰视黄醇代谢引起后备母猪情期启动失败。这加深了对母猪乏情机制的认识,为通过益生菌/益生元促进后备母猪初情期启动提供了一定的借鉴意义。此外,还发现肠道菌群与疫苗抗体水平具有紧密的相关性,这对于猪用疫苗的设计、肠道菌群作为内源性免疫佐剂的探索具有一定的参考意义。