养猪业是我国农业的支柱产业,母猪优良的繁殖性能、良好的母性和较高的断奶前仔猪存活率是养猪业获得高经济效益的重要保证。母猪杀婴行为作为一种不良的母性行为,直接造成仔猪的死亡,给养猪业带来巨大的经济损失。母猪杀婴行为受遗传、饲养管理和环境等多种因素影响。越来越多的研究表明,肠道菌群可以通过肠-脑轴影响宿主行为,但肠道菌群是否影响母猪杀婴行为的产生目前还未知。本研究采集了两个母猪群体的72头杀婴行为母猪及其全同胞或半同胞的75头正常分娩母猪在分娩前5天内和分娩后24小时内的粪便和血清样品,研究肠道菌群对母猪杀婴行为的影响及其可能机理。采用16S r RNA基因V3-V4区测序和宏基因组测序研究母猪肠道微生物组成,采用非靶向和广泛靶向代谢组与脂质组技术测定血清代谢组,采用广泛靶向代谢组与脂质组技术研究了粪便代谢组,同时靶向测定了血清中激素和神经递质以及粪便中短链脂肪酸的含量。采用多组学手段鉴别与母猪杀婴行为相关的肠道菌群类别、血清和粪便代谢物。我们首先分析了母猪分娩前后肠道菌群及其血清代谢组的变化。发现肠道菌群的α-多样性从产前到产后逐渐降低,共发现30个菌属和56个菌种在分娩前后肠道中的丰度发生了变化,产前主要富集了Lactobacillus、Streptococcus及该两个属内的Lactobacillus johnsonii、Streptococcus suis等,而产后主要富集了Escherichia、Bacteroide和Campylobacter及该3个属内的菌种如Escherichia coli、Bacteroides fragilis和Campylobacter coli等。在分娩前后差异血清代谢组方面,发现分娩前后血清代谢组发生显著变化,产前富集了以牛磺酸和亚牛磺酸代谢、精氨酸合成与代谢为主的代谢通路,产后富集了以维生素B6代谢、甘油酯和甘油磷脂代谢为主的代谢通路;产前粪便中六种SCFAs含量显著高于产后。这些结果证实了母猪分娩这一重大生理阶段伴随着机体的代谢和菌群的急剧变化。我们接着分析了肠道菌群与母猪杀婴行为的关联性及其可能的作用机理,发现杀婴母猪产前肠道中富集了Lactobacillus delbrueckii、Coprococcus catus、Turicibacter sanguinis以及Lachnospiraceae、Ruminococcaceae、Lactobacillus、Clostridium内的多个菌种,而杀婴行为母猪产后肠道中富集了Ruminococcus torques和5个Lactobacillus内菌种,这些科和属均已报道与肠道中五羟色胺浓度和转运以及抗抑郁药使用相关,因此很可能是导致杀婴行为的重要菌种。宏基因组KEGG功能分析发现磷酸转移酶系统（PTS）、金黄色葡萄球菌感染和阿米巴病通路在杀婴母猪产前肠道中富集,而硫辛酸代谢、矿物质吸收、四环素生物合成等功能通路在正常母猪产前肠道中富集。PTS、金黄色葡萄球菌感染、脂多糖合成、花生四烯酸代谢等KEGG通路在杀婴行为母猪产后肠道中富集,而四环素生物合成、O-糖苷生物合成通路和动物线粒体自噬通路等在正常母猪产后肠道中富集。血清代谢组、生殖激素和神经递质分析发现,甲状腺素、牛磺酸、多巴胺、去甲肾上腺素、催产素、雌二醇、L-谷氨酸、7α-脱氢表雄酮、脂多糖和PGE2 1-甘油酯等代谢物质在杀婴母猪血清中富集。四氢皮质酮（THCC）、西酞普兰和PGE2在正常母猪血清中富集。粪便代谢组分析发现,L-甲状腺素、组胺和睾酮均在杀婴母猪粪便中富集,而雄甾酮、西酞普兰醛、泛酸、四氢皮质酮和脱氧皮质酮（DOC）在正常组富集。杀婴和正常母猪间差异的血清和粪便代谢物与差异菌种的丰度间存在显著相关性,其中Lactobacillus delbrueckii与L-甲状腺素呈正相关,促进机体代谢和兴奋。而Ruminococcus flavefaciens和Limosilactobacillus reuteri等与THCC和DOC呈正相关,可能促进机体的抗焦虑和镇静作用从而抑制杀婴。论文研究结果初步揭示了肠道菌群与母猪杀婴行为的相关性,鉴别了与母猪杀婴行为相关的肠道菌群类别,结合宏基因组、代谢组和生殖激素测定结果,初步阐释了肠道菌群影响母猪杀婴行为的可能机理。