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本研究以2-5岁西门塔尔种公牛为研究对象,旨在（1）研究和比较非热应激和热应激条件下西门塔尔种公牛生理、血清生化指标和精液品质的变化;（2）基于以上各项指标的变化,利用主成分分析和隶属函数分析法筛选热敏感和耐热性西门塔尔种公牛,并应用16S r DNA和非靶向代谢组学技术发掘调控种公牛耐热性的关键瘤胃液菌群和代谢物,以期探究种公牛耐热性和瘤胃菌群互作调控的机制。试验一:为研究热应激对西门塔尔种公牛生理、血清生化指标和精液品质的影响,本研究分别在非热应激（THI=66.67±0.91）和热应激（THI=80.10±1.13）期间连续18天测定34头体重相近且正常采精的西门塔尔种公牛的生理常值、血清生理生化指标和精液品质指标,并对各项指标进行相关性分析。结果如下:（1）热应激显著提高了西门塔尔种公牛的呼吸频率（RR）、直肠温度（RT）、血清中皮质醇（COR）和热休克蛋白70（HSP70）水平（P＜0.05）,显著降低了血清中三碘甲状腺原氨酸（T3）和甲状腺素（T4）的含量、精子密度和精子活力（P＜0.05）,射精量无显著性变化（P＞0.05）。（2）RR、RT、COR、HSP70与THI呈极显著正相关（P＜0.01）,T3、T4与THI呈极显著负相关（P＜0.01）,THI、RR、RT、COR、HSP70与精子活力呈极显著负相关（P＜0.01）,T3、T4与精子活力呈极显著正相关（P＜0.01）,血清睾酮、射精量、精子密度和其他各项指标均无显著相关性（P＞0.05）。试验二:基于非热应激和热应激期间的34头西门塔尔种公牛生理、血清生化指标和精液指标,利用主成分分析法和隶属函数分析法筛选出耐热（HT）和热敏感（HS）组种公牛各6头。采集其瘤胃液样本,测定氨态氮（NH3-N）和挥发性脂肪酸（VFAs）含量,并应用16S r DNA和LC-MS技术发掘调控种公牛耐热性的瘤胃菌群和代谢物。结果如下:（1）HT组种公牛呼吸频率（37.0±1.3次/分钟）、直肠温度（38.7±0.04℃）显著低于HS组种公牛呼吸频率（51.3±2.6次/分钟）、直肠温度（39.0±0.06℃）（P＜0.01）。（2）HT组COR、T4、HSP70、精子活力显著高于HS组（P＜0.05）,两组T3、HSP90、T、射精量、精子密度没有显著差异（P＞0.05）,HT组试验牛精液品质高于HS组。（3）HT组瘤胃液p H和丁酸含量显著高于HS组（P＜0.05）,氨态氮NH3-N含量显著低于HS组（P＜0.05）,HT组和HS组试验牛瘤胃内乙酸、丙酸、及乙酸、丙酸的比值均未产生显著性的变化（P＞0.05）。（4）16S r DNA测序分析发现HT组和HS组的种公牛瘤胃细菌丰度存在差异,在门水平上,放线菌门（Actinobacteriota）显著降低（P＜0.05）,降低了1.8%;脱硫杆菌（Desulfobacterota）显著升高（P＜0.05）,升高了0.28%。在属水平上,克里斯滕森菌属＿R-7＿group（Christensenellaceae＿R-7＿group）和瘤胃球菌属（Ruminococcus）显著降低（P＜0.05）,分别降低了1.07%、1.69%,norank＿f＿F082显著升高（P＜0.05）,升高了0.83%。细菌功能基因注释的KEGG代谢途径的相对丰度存在差异。差异功能细菌显著富集在8个代谢通路中,其中运输和分解代谢、聚糖生物合成和代谢、酶家族、代谢、辅因子和维生素的代谢和能量代谢的丰度在耐热组（HT）较高,碳水化合物代谢和异生素生物降解和代谢的丰度在热敏感组（HS）较高。（5）通过对HT组和HS组种公牛的瘤胃液进行非靶向代谢组学比较分析,发现13种差异代谢物。在HT组有5种代谢物丰度下调,8种代谢物丰度上调。KEGG通路注释显示其中代谢物2’,3’cyclic CMP显著富集在新陈代谢—谷胱甘肽代谢、甲状腺激素合成和铁死亡通路上,Lyso PC（16:0）显著富集在癌症中的胆碱代谢和甘油磷脂代谢通路上,P-Tolualdehyde显著富集在二甲苯降解通路上。代谢物2’,3’cyclic CMP、Lyso PC（16:0）和P-Tolualdehyde参与细胞抗氧化、细胞营养物质吸收以及增强机体的适应能力等来提高机体稳态以及生产性能,这可能是HT组试验牛具有较强耐热性的原因。（6）通过代谢组学分析以及瘤胃内差异细菌和代谢物的相关性分析发现,代谢物2’,3’cyclic CMP和Lyso PC（16:0）的下调和P-Tolualdehyde的上调与两种门水平上的Actinobacteriota和Desulfobacterota,三种属水平上的Christensenellaceae＿R-7＿group、Ruminococcus和norank＿f＿F082菌群密切相关,本研究中,HT组试验牛瘤胃内Actinobacteriota、Christensenellaceae＿R-7＿group和Ruminococcus含量显著低于HS组（P＜0.05）,Desulfobacterota和norank＿f＿F082含量显著高于HS组（P＜0.05）,因此,可以通过减少瘤胃内Actinobacteriota、Christensenellaceae＿R-7＿group和Ruminococcus相对丰度或增加Desulfobacterota和norank＿f＿F082相对丰度来调控瘤胃发酵模式,增强耐热能力。