近年来家禽肠道微生物的研究取得了长足进步,包括微生物区系组成,日粮营养水平、环境因素和宿主遗传等对微生物结构的影响。但是如何实现肠道微生物区系时空演替规律的准确阐述,随宿主日龄的演替微生物的功能阶段性表达等问题还比较突出。于是本研究在探讨肉鸡盲肠健康与微生物互作关系时,首先利用16S r RNA基因测序技术及生产全期的覆盖率保证菌群结构分析的准确性和时效性,其次定位于各日龄共有菌属及优势菌属,着眼于盲肠菌群参与营养物质的消化、吸收、代谢及排泄等过程,以及可能参与的局部特异性免疫反应。通过整合分析以期对盲肠菌群结构特点及对宿主营养功能的潜在影响有一个比较全面的了解。试验包括三部分:试验一肉鸡盲肠菌群定植与演替规律本试验将280只1日龄艾维因雏鸡随机分为7组,每组40只鸡,试验期42天。生产全期均饲喂基础日粮。分别于3、7、14、21、28、35和42日龄采集盲肠食糜,利用16S r RNA基因测序技术剖析盲肠菌群结构。结果显示:1)PCA分析阐明了3～42日龄肉鸡盲肠菌群发育和演替是阶段性进行的,3日龄和7日龄的组内相似性很高,且3日龄的菌群结构与其他日龄区别明显,但随日龄增长,盲肠菌群结构愈加稳定,组间差距与组内差距越来越小。2)不同日龄门水平上的动态变化。3～42日龄优势菌门为厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和柔膜菌门。快速发育期为3～7日龄,厚壁菌门与变形菌门共同调节3日龄菌群结构;7日龄时由于变形菌门相对丰度显著降低(P<0.01),菌群结构发生较大改变,厚壁菌门主导,柔膜菌门次之;7～28日龄为菌群结构相对稳定阶段;35日龄由于拟杆菌门相对丰度显著升高(P<0.01),此后拟杆菌门维持在优势菌门次位;35～42日龄为第二个相对稳定期。3)不同日龄属水平上的动态变化。像瘤胃球菌属和粪芽孢菌属等菌属在3～7日龄发生显著变化(P<0.01)。像粪杆菌属和拟杆菌属等菌属在21～28日龄发生显著变化(P<0.01)。7～21日龄和28～42日龄菌群结构变化趋势不明显。4)各日龄不同分类学水平上优势菌群动态变化趋势具有一致性。以厚壁菌门为例,其在不同日龄的相对丰度与其所属的梭菌纲、梭菌目以及瘤胃菌科的动态变化趋势具有一致性。5)各日龄共有菌属筛选。主要优势菌属为梭菌目未分类属、瘤胃菌科未分类属、毛螺菌科未分类属,且丹毒丝菌科未分类属、粪芽孢菌属和劳特氏菌属等在3日龄的相对丰度都显著高于其他日龄(P<0.01)。6)各日龄优势菌属筛选。3日龄的大部分优势菌属相对丰度明显高于其他日龄;7日龄优势菌属明显特征是在3日龄时菌群相对丰度较低,而到7日龄时菌群丰度明显升高;14～21日龄优势菌属种类较少且结构无显著性变化;21～28日龄菌群结构发生较大变化致使28日龄优势菌属种类相较于14日龄和21日龄有所提高;35日龄优势菌属种类丰富,其主要特点是在3～21日龄时菌群相对丰度几乎为零;42日龄优势菌属种类丰富,菌群相对丰度较低,主要优势菌属在42日龄才开始定植。本试验结果表明:肉鸡盲肠菌群阶段性发育特征明显,3～7日龄和28～35日龄加速演替;其余日龄结构变化相对平缓。不同分类学水平上具有从属关系的优势菌群随日龄的动态变化趋势较为相似。不同日龄共有菌属与优势菌属的阶段性定植特征明显。试验二肉鸡盲肠各日龄共有菌属营养功能预测本试验分别于3、7、14、21、28、35和42日龄采集艾维因肉鸡盲肠食糜、盲肠黏膜和盲肠扁桃体组织样品。借助气相色谱仪对盲肠食糜短链脂肪酸含量进行实时监测,盲肠黏膜样品通过RT-q PCR技术测定G蛋白偶联受体的m RNA表达水平,盲肠扁桃体中浆细胞及Ig A的数量通过免疫组化法检测。结果显示:1)肉鸡食糜短链脂肪酸含量较高的为乙酸、丁酸和丙酸。肉鸡盲肠共有菌属相对丰度与短链脂肪酸含量进行相关分析,乙酸含量与粪芽孢菌属相对丰度极显著正相关(P<0.01);丙酸含量与颤螺旋菌属、瘤胃球菌属和丹毒丝科未分类属相对丰度极显著负相关(P<0.01);异丁酸含量与梭菌目未分类属和瘤胃菌科未分类属相对丰度显著正相关(P<0.05);丁酸含量与异丁酸含量的相关菌属较为类似;异戊酸含量与[瘤胃球菌属]和粪球菌属相对丰度呈现负相关;戊酸含量的相关菌属与丁酸类似。2)肉鸡盲肠食糜短链脂肪酸G蛋白偶联受体m RNA水平相对表达。3日龄GPR41和GPR43的m RNA水平相对表达显著高于其他日龄(P<0.01)。3)肉鸡盲肠扁桃体中浆细胞数量的动态变化。3日龄浆细胞数量显著高于其他日龄(P<0.01);4)肉鸡盲肠扁桃体中Ig A数量的动态变化。3日龄Ig A数量显著高于其他日龄(P<0.01)。5)3日龄显著性指标的相关分析。粪芽孢菌属(Coprobacillus)相对丰度、乙酸(Butyric acid)含量、GPR41和GPR43的m RNA水平相对表达与盲肠扁桃体中浆细胞和Ig A数量之间均呈现正相关,粪芽孢菌属的相对丰度与Ig A数量和GPR41的相对表达呈现显著的正相关(P<0.05)。本试验结果表明:基于相关性分析做出合理推断,盲肠优势共生菌(粪芽孢菌属)通过参与碳水化合物代谢生成短链脂肪酸(乙酸),被盲肠黏膜上G蛋白偶联受体(GPR43)识别并结合,从而募集盲肠扁桃体中的浆细胞分泌Ig A引发局部特异性免疫反应。试验三肉鸡盲肠各日龄优势菌属营养功能预测本试验分别于3、7、14、21、28、35和42日龄采集艾维因肉鸡盲肠食糜、黏膜、肠段和血清样本。通过石蜡切片对盲肠形态进行观测,盲肠食糜用烘干法测定水分含量,盲肠黏膜通过RT-q PCR技术测定碱性氨基酸和钠葡萄糖共转运载体的m RNA表达水平,检测血清尿素氮、葡萄糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的浓度。结果显示:1)肉鸡盲肠肠道形态与优势菌属相对丰度的相关分析。绒毛高度与Unclassified[Mogibacteriaceae]相对丰度极显著正相关(P<0.01);隐窝深度与Unclassified YS2相对丰度显著正相关(P<0.05);黏膜厚度与Unclassified Coriobacteriaceae相对丰度显著正相关(P<0.05)。2)盲肠黏膜转运载体表达与优势菌属相对丰度的相关分析。CAT1相对表达量与瘤胃球菌属、Butyricicoccus和欧文氏菌属相对丰度显著正相关(P<0.05);CAT4相对表达量与臭味菌属、低嗜盐细菌科未分类属、Anaerofustis等菌属相对丰度极显著正相关(P<0.01);r BAT相对表达量与[瘤胃球菌属]、梭菌目未分类属和未分类β-变形菌属相对丰度负相关;y~+LAT2相对表达量与气球菌属相对丰度正相关;SGLT1相对表达量与副杆菌属、Butyricimonas和萨特氏菌属相对丰度极显著正相关(P<0.01)。3)肉鸡血清代谢物浓度与优势菌属相对丰度的相关分析。血脂四项浓度与[瘤胃球菌属]、丹毒丝菌科未分类属、粪芽孢菌属和多尔氏菌属相对丰度显著正相关(P<0.05);尿素氮浓度与毛螺菌科未分类属和脱硫弧菌科未分类属相对丰度极显著正相关(P<0.01);血糖浓度与颤螺旋菌属相对丰度的相关系数最高。4)肉鸡盲肠食糜水分含量与优势菌属相对丰度的相关分析。与食糜水分含量相关系数最高的为拟杆菌属。本试验结果表明:各日龄的主要优势菌属如Unclassified[Mogibacteriaceae]、Unclassified YS2和Unclassified Coriobacteriaceae与盲肠形态发育相关;瘤胃球菌属、Anaerofustis、Epulopiscium、气球菌属和Butyricimonas与碱性氨基酸和葡萄糖转运相关;[瘤胃球菌属]、粪芽孢菌属、毛螺菌科未分类属和颤螺旋菌属与三大营养物质代谢相关;拟杆菌属与食糜水分含量相关。综上所述,本研究将肉鸡盲肠菌群定植与其宿主营养功能进行整合分析。首先阐明了肉鸡盲肠菌群阶段性定植及演替的基本规律,其次定位于各日龄的共有菌属,通过相关分析合理推断出肉鸡盲肠共有菌属影响盲肠扁桃体中B淋巴细胞介导的局部特异性免疫反应的潜在机制。最后筛选到潜在影响宿主营养功能的各日龄优势菌属,为精准营养提供了可行的菌群作用靶点。为进一步明晰肉鸡盲肠菌群随日龄演替呈现出的宿主功能阶段化调节机制提供了研究方向。