牦牛是一种生活在青藏高原的典型反刍家畜,在长期应对高寒、缺氧及牧草冷暖季供给不平衡的恶劣环境下,形成了高效的氮素利用率。牦牛瘤胃微生物的结构和功能不但与其它反刍家畜显著不同,而且在牦牛氮素的代谢与利用方面发挥重要作用。因此,研究牦牛瘤胃微生物与氮素代谢的关系有助于提高我们对牦牛高原适应机制的认识。缓释尿素(Slow-release urea,SRU)是一种能被瘤胃微生物降解为氨的非蛋白氮饲粮添加剂,研究牦牛瘤胃氮素代谢的良好模型,但是有关缓释尿素对牦牛瘤胃微生物结构与功能的影响机制仍不清楚。本研究系统比较了不同浓度缓释尿素添加(10或20 g/kg SRU的基础日粮,分别命名LSRU组和HSRU组)对牦牛生长性能和瘤胃微生物群落结构的影响。结果显示,LSRU组牦牛的日增重和饲料利用率要高于HSRU组。对于细菌而言,Prevotella 1、Rikenellaceae RC9 gut group和Christensenellaceae R-7 group是牦牛瘤胃的优势细菌属(分别占测定OTUs数目的38.7、8.73和2.51%),随着SRU的增加,Chlorobi和Rikenellaceae RC9 gut group属细菌的丰度显著降低(P<0.05)。对于真菌而言,覆膜孢酵母属(Saccharomycopsis)、念珠菌属(Candida)和Pseudopithomyces属是牦牛瘤胃的优势真菌属(分别占测定OTUs数目的22.44、5.26和3.32%)随着SRU的增加,毕赤酵母属(Pichia)、Geotrichum和Monographella真菌的丰度显著降低(P<0.05)。瘤胃细菌功能分析表明,随着SRU的增加,D型-谷氨酰胺和D型-谷氨酸代谢功能明显增强(P<0.05)。我们结果表明SRU影响了牦牛瘤胃微生物区系,鉴定出与尿素代谢相关的关键微生物和代谢通路,为理解尿素代谢、尿素在牦牛以及其它生活在青藏高原的反刍动物中的应用提供了新的见解。