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牦牛是青藏高原特有的大型草食动物,也是唯一一种在高寒草原繁衍至今的牛种。家牦牛(Bos grunniens)生产性能退化是高原畜牧业面临的最关键的问题,畜牧学家应用野牦牛(Bos mutus)与家牦牛杂交的方法成功获得体型较好的杂交后代(半血野牦牛)。本研究采用控制变量法,在气候、植被以及食物等环境条件相对一致情况下,应用高通量测序和气相色谱质谱联用等方法测定了家牦牛、野牦牛和半血野牦牛的粪便菌群OTU丰度和短链脂肪酸(SCFA)含量等,探讨牦牛驯化对肠道菌群组成及功能的影响。结果显示:三类牦牛的菌群α多样性和β多样性均存在显著差异(P<0.05),家牦牛菌群结构最为复杂,野牦牛最简单;菌群功能预测表明三者菌群功能存在显著差异(P<0.05),野牦牛菌群功能主要集中于碳水化合物消化与吸收、胰岛素信号通路、氯代烷与氯代烷降解、碳水化合物代谢通路、肌醇磷酸盐代谢和生物素代谢通路等通路;家牦牛主要集中于细胞抗体和花生四烯酸通路;牦牛后肠道菌群之间存在协同和拮抗关系,网络分析发现,在科水平上家牦牛模块数最少,半血野牦牛模块数最多,半血野牦牛有家牦牛和野牦牛的所有模块,半血野牦牛继承了家牦牛和野牦牛的菌群关系;SCFA测定结果显示,三者乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸的含量上存在显著差异(P<0.05),证实三者在食物利用率上存在差异;三种牦牛因遗传背景不同而拥有不同的菌群组成和功能,其食物的转换效率不同;肠道菌群与牦牛遗传特征构成协同关系,共同影响营养代谢。