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动物的性状受到遗传因素和环境因素的共同影响。为了探讨动物性状选育过程中的环境影响,本实验选用从美国引进的同一批新西兰兔,分别置于常规选育环境和SPF选育环境中连续培育十年。两种环境下各选取6只45日龄的新西兰兔,主要研究了肠道微生物菌群以及机体代谢等方面的差异,同时寻求两种选育环境下的生长免疫性状、基因表达、代谢产物和肠道微生物构成等存在的关联,分析探讨选育环境对性状形成的影响。本实验首先比较了两种不同环境下新西兰兔生长、免疫等性状的差异,然后进行了微生物组,非靶向代谢组和转录组测序的差异比较,最后,运用荧光定量PCR的方法进行验证。主要研究结果如下:(1)从屠宰指标来看,SPF环境下的新西兰兔胴体重等指标高于常规环境下的新西兰兔(21.65±1.54 g),但是器官重量从整体来说低于常规环境下的新西兰兔。结合实验室前期对两种不同环境下新西兰兔血液生理生化指标的测量,可以得出虽然SPF环境下的新西兰兔生长速度较常规环境下新西兰兔快,但其免疫力却低于常规环境下的新西兰兔。(2)由16SrRNA测序结果可知,常规环境下的新西兰兔肠道微生物多样性显著高于SPF环境下的新西兰兔。分别对两种不同环境下新西兰兔在门和属水平中的多样性进行差异比较可知,拟杆菌门、厚壁菌门、蓝菌门、拟杆菌属、梭菌属以及瘤胃球菌属等在两组间差异较显著且丰度较高。从门水平来看,常规环境下新西兰兔的厚壁菌门显著高于SPF环境下新西兰兔,所以会产生更多的短链脂肪酸(SCFAs),有利于增强新西兰兔的免疫力;从属水平来看,SPF环境下新西兰兔的拟杆菌属显著高于常规环境下新西兰兔,所以能够产生更多的胆汁酸,反而不利于机体的免疫力增强。(3)根据非靶向代谢组学测序的结果,我们发现差异代谢物主要富集的几条通路为胆汁分泌通路、半乳糖代谢通路、花生四烯酸代谢、淀粉和蔗糖代谢通路、ABC转运蛋白通路、胰高血糖素信号通路以及亚麻酸代谢通路等。按照特定拟合模型和筛选条件(VIP>1,P<0.05),本实验经筛选得到18种差异代谢化合物,主要涉及脂类、氨基酸类和碳水化合物类三大物质。在差异表达的代谢物中,胆固醇、维生素D3、前列腺素E2、富马酸、马来酸、水苏糖、甘露三糖、糖原以及棉子糖的含量在SPF组中显著高于常规组,而亚油酸、神经酸、花生四烯酸、β酪氨酸、L-苯丙氨酸、普伐他丁、壳二糖、泛酸、尿酸以及肾上腺素的含量在SPF组中显著低于常规组。(4)根据转录组的测序结果,两组差异表达的1678个基因共富集到44条通路上。通过GO富集分析可以得知,差异基因主要涉及的生理生化过程包括免疫应答、肠平滑肌收缩、防御反应、白细胞迁移正调控、淋巴细胞迁移正调控以及刺激反应等。KEGG通路富集分析结果表明富集的通路(P<0.05)主要包括信号分子和相互作用通路、免疫疾病通路、病毒传染性疾病通路、细菌传染性疾病通路、免疫系统通路以及信号转导通路等。最终筛选出IL-18、CRYAB、HTR1D、ITGB8、CLU、CCL21、PTGER3、IL-1A、CCL4、IRF1、DDX58、IFIT2和OAS2这13个与生长免疫相关的差异表达基因,其中前7个为上调基因,后6个为下调基因。经过荧光定量验证,与转录组测序的结果一致。综上所述,常规环境下选育新西兰兔的肠道菌群数量和丰度都显著高于SPF环境下的新西兰兔。并且在免疫应答及调节方面的功能均优于SPF环境下选育的新西兰兔。两种环境下选育的新西兰兔在生长和免疫性状间的差异,可部分归因于二者不同的肠道菌群结构,通过对短链脂肪酸、胆汁酸等物质的合成和影响糖脂代谢等进行调节来实现。