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在养兔业中,由胃肠道疾病和流行性肠病造成的死亡率很高,可达80%,是主要的健康问题。家兔盲肠中存在着极为丰富多样的微生物区系,对家兔的消化代谢、肠道健康的维持和免疫系统的发展都有着重要的影响。肠道微生物区系现在被称为是一个“虚拟器官”,被认为是维持消化健康从而提高兔产量的重要方面。微生物在肉兔出生后立即在肠道内定植并建立共生关系,上市前肉兔微生物群的高度可塑性和对外部环境的依赖性,为在早期阶段利用外部干预来改善家兔未来的健康提供了机会。本研究利用宏基因组及代谢组学技术探究肉兔出生至出栏(0~3月)主要生长阶段的生理生长指标、肠道微生物群及其代谢产物谱,旨在为肉兔养殖技术提供新的策略。试验选取30窝初生仔兔(伊拉肉兔)共200只,试验期共90天,17天时引入固体饲料,36天时断奶。分别于肉兔第2、9、19、35、60及90日龄时选择8只(1窝1只)进行屠宰,共分为D2、D9、D19、D35、D60及D90六组,每组8只重复,公母各半。首先对试验肉兔耳静脉采血进行血清生化指标测定,屠宰后取胃内容物、十二指肠内容物及胰腺进行酶活测定,取十二指肠、空肠及回肠,选取固定位置肠段进行肠道形态学检测,采集盲肠内容物分装为两份分别进行宏基因组及代谢组测序。研究结果显示:(1)肉兔平均日增重(Average daily gain,ADG)随日龄增长先升高后降低,在35日龄时达到最高(P<0.001)。肉兔血清代谢指标随日龄增加均呈现显著性差异(P<0.001),其中谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、总蛋白(Total protein,TP)及白蛋白(Albumin,ALB)含量随着日龄的增加而逐渐增加(P<0.001),谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、甘油三酯(Triglyceride,TG)及游离脂肪酸(Free fatty acid,FFA)随日龄增加而降低,后趋于稳定(P<0.001)。除胰腺中的胰蛋白酶及脂肪酶外,其余胰腺、胃内容物和十二指肠内容物的α-淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶在引入固体饲料后35至90日龄时的活性显著高于纯母乳喂养2和9日龄时的活性(P<0.01)。十二指肠的V/C值在60日龄时最大,空肠及回肠V/C值在9日龄时最大。(2)肉兔盲肠微生物中存在细菌、真核生物、古菌及病毒,细菌相对丰度最高,平均占总微生物相对丰度的98.84%,四种组成在不同日龄中明显分开。各日龄的细菌组成模式明显不同,厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、疣微菌门及放线菌门是所有日龄中的优势菌门,刚出生2日龄时变形菌门丰度最高,固体饲料引入后的19日龄,拟杆菌门迅速占据主导地位,随着肉兔日龄的增加,逐渐形成了以厚壁菌门为主的组成模式。在属水平上,多种优势属随日龄增加其丰度发生巨大转变,瘤胃球菌属随肉兔固体饲料的引入而逐渐增多,并在成年型肠道菌群中成为优势菌属,拟杆菌属在断奶前的生命阶段丰度较高,而在断奶后成为成年型肠道菌群结构后丰度降低(P<0.05)。肉兔盲肠微生物物种与KEGG的多样性及基因丰富度随日龄增加而逐渐增加,在60日龄后相对稳定。在饮食阶段中,固体饲料的引入对肉兔肠道微生物分类及功能组成影响最大,其中变形菌门发生的变化最大(P<0.05)。将宏基因组预测的基因进行功能注释,在KEGG一级通路中,“新陈代谢”在各日龄肉兔盲肠微生物中平均相对丰度最高,在二级通路中,“碳水化合物代谢”丰度最高。共筛选出39个阶段相关的二级功能通路,对不同日龄肉兔盲肠微生物“新陈代谢”中的丰度前45的pathway进行丰度差异比较,有44个代谢通路的相对丰度在不同日龄中差异显著(P<0.05),多数代谢通路相对丰度在D9与D19组中较高。“精氨酸和脯氨酸代谢”、“丙酸代谢”及“脂肪酸代谢”等的相对丰度在D2组高于其他日龄,随日龄的增加而逐渐降低,而“赖氨酸生物合成”、“淀粉和蔗糖代谢”及“甘油酯代谢”的相对丰度随着日龄的增长而逐渐增高(P<0.05)。碳水化合物活性酶注释结果显示,各日龄中的糖苷水解酶丰度最高,随着饮食从母乳到固体饲料,碳水化合物酶种类逐渐增多。相对丰度前50的碳水化合物酶中41个在不同日龄中差异显著(P<0.05),多数碳水化合物酶在D19组丰度较高。检测到的抗性基因抗生素类型丰度最高的为四环素类,随着饮食从母乳到固体饲料,抗性基因类型逐渐减少。相对丰度前48的抗性基因类型中33个的相对丰度在不同日龄中差异显著(P<0.05),多数抗性基因类型在刚出生的D2组丰度较高。(3)对肉兔纵向肠道微生物代谢图谱进行了系统描述,各代谢组随日龄的增加从2日龄逐渐变化致35日龄后趋于稳定,各日龄的差异代谢物主要为“甘油磷脂”及“脂肪酰基”类,不同日龄主要代谢物及参与的代谢途径随日龄增加呈现的变化趋势明显不同。D9 vs.D2组KEGG差异富集在“胆汁分泌”等通路;D19 vs.D9组KEGG差异富集在“咖啡因代谢”等通路;D35 vs.D19组KEGG差异富集在“糖胺聚糖的降解”等通路;D60 vs.D35组KEGG差异富集在“孕酮、雄激素和雌激素受体激动剂/拮抗剂”等通路;D90 vs.D60组KEGG差异富集在“甘油磷脂代谢”等通路。差异代谢物中主要的脂肪酰基类、甘油磷脂类、碳水化合物类和氨基酸及多肽类化合物在不同日龄中显著不同。综上所述,肉兔机体生长代谢及消化吸收能力随日龄增加发生明显变化。从出生至出栏时期肉兔肠道微生物组发生了巨大转变,肠道微生物组在肉兔60日龄后趋于成熟稳定。饮食(尤其是固体饲料的引入)是肉兔肠道微生物群的主要驱动因素。肉兔肠道主要代谢物及参与的代谢途径随日龄增加呈现的变化趋势明显不同。