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饲料蛋白质资源短缺且严重依赖于进口,是我国畜牧业发展的主要限制因素。目前已有较多研究致力于提高奶牛蛋白质利用效率,但尽管如此,奶牛氮利用率（NUE）仍然很低仅为25%左右。奶牛氮利用率低不仅浪费饲料氮源,还易污染环境。因此,提高奶牛NUE仍然是学科研究的重点。近年来,学者们逐渐明确了奶牛瘤胃微生物在宿主饲料消化,营养吸收和生产性能方面的重要作用。但是,对于瘤胃细菌群落结构与功能对奶牛NUE的相关性研究仍较少。研究表明,血浆Δ15N可以克服个体层面的差异,有效评估奶牛NUE。因此,本试验通过大群体奶牛的泌乳性能、瘤胃发酵指标和血液生化水平的分析,揭示影响荷斯坦奶牛NUE的个体生理因素;并根据Δ15N和乳蛋白产量（MPY）为NUE指标进行筛选分组,分为高氮利用效率-高乳蛋白产量（HE＿HP）、中氮利用效率-中乳蛋白产量（ME＿MP）、低氮利用效率-低乳蛋白产量（LE＿LP）,利用16S rRNA测序技术分析不同NUE奶牛的瘤胃细菌菌群组成,并筛选出影响NUE的瘤胃细菌。试验一:荷斯坦奶牛的泌乳性能、瘤胃发酵指标和血液生化水平对氮利用率的影响。试验根据健康状况和泌乳信息筛选284头同一日粮、同一胎次（2胎）、泌乳日龄为24d-77d的健康荷斯坦奶牛,记录奶牛的日粮组成、胎次、产奶量、泌乳日龄等信息。采集乳样、瘤胃液和血液,分别检测其乳成分、瘤胃发酵指标、血浆Δ15N以及血液生化指标。试验结果如下:（1）:奶牛泌乳日龄（DIM）、产奶量（MY）、乳蛋白含量（MP）与MPY显著正相关（P<0.01）。此外,奶牛MY、MPY与Δ15N显著负相关（P<0.01）。（2）:乙酸/丙酸、异丁酸和戊酸与Δ15N显著正相关（P<0.01）,而瘤胃发酵指标与MPY无显著相关性（P>0.05）。（3）:非酯化脂肪酸（NEFA）、尿酸（UA）和嘌呤衍生物（PD）与Δ15N呈显著负相关（P<0.05）,血尿素氮（PUN）、游离氨基酸（FAA）、UA、PD与MPY显著相关（P<0.05）。试验二:奶牛瘤胃细菌群落结构与氮利用率的相关性分析。试验根据Δ15N和MPY指标从284头荷斯坦奶牛筛选出21头,并分组为:HE＿HP组（n=7）、ME＿MP组（n=7）、LE＿LP组（n=7）。试验结果如下:（1）通过Alpha多样性发现,LE＿LP组的Shannon指数、Simpson指数显著高于HE＿HP组、ME＿MP组（P<0.05）,表明LE＿LP组奶牛瘤胃细菌菌群有较高的多样性;PCo A分析发现HE＿HP组和LE＿LP组奶牛瘤胃细菌组成存在显著差异（P<0.01）。（2）在门水平上,拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为三组间共同的优势菌门。其中Firmicutes在HE＿HP组、ME＿MP组的相对丰度显著低于LE＿LP组（P<0.01）;而Proteobacteria的相对丰度显著低于LE＿LP组（P<0.01）。（3）在科水平上,普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）、琥珀酸弧菌科（Succini vibrionaceae）、毛螺菌科（Lachnospiraceae）为三组的优势菌科。其中Succinivib rionaceae在HE＿HP组和ME＿MP组的相对丰度显著高于LE＿LP组（P<0.01）。（4）在属水平上,普氏菌属（Prevotella）、琥珀酸弧菌＿UGG＿001（Succini vibrionaceae＿UCG＿001）为优势菌属。通过LEf Se分析,Succinivibrionaceae＿UC G＿001、uncultured Selenomonadaceae在HE＿HP组、ME＿MP组的相对丰度显著高于LE＿LP组（P<0.01）,而梭状芽胞杆菌＿UCG＿014（Clostridia＿UCG＿014）、毛螺菌科NK3A20群（Lachnospiraceae＿NK3A20＿group）、脱硫弧菌属（Desulfov ibrio）、产酸糖酵菌属（Saccharofermentans）、克里斯滕森菌R7群（Christensenell aceae＿R＿7＿group）、杆菌＿RF39（Bacilli＿RF39）的相对丰度均低于LE＿LP组（P<0.05）。（5）通过细菌菌群和氮利用率指标相关性分析,发现琥珀酸弧菌＿UCG＿001（Succinivibrionaceae＿UCG＿001）、uncultured Selenomonadaceae与MY、MPY显著正相关,与Δ15N显著负相关（P<0.05）;梭状芽胞杆菌＿UCG＿014（Clostridi a＿UCG＿014）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、产酸糖酵菌属（Saccharofermentans）、杆菌＿RF39（Bacilli＿RF39）与MY、MPY显著负相关（P<0.05）,与Δ15N显著正相关（P<0.05）。综上所述,奶牛氮利用率受自身生理因素的影响,包括泌乳日龄、挥发性脂肪酸、非酯化脂肪酸、血尿素氮、游离氨基酸以及嘌呤衍生物。不同氮利用率奶牛瘤胃菌群存在差异,试验表明促进氮利用率的细菌包括:Succinivibrionaceae＿UCG＿001、uncultured Selenomonadaceae,不利于氮利用率的细菌包括:Clostridi a＿UCG＿014、Desulfovibrio和Saccharofermentans。