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人工授精（AI）在绵羊中的成功率欠佳，本研究聚焦母羊阴道核心菌群，分析其影响因素及与妊娠成功的关联。通过对 331 只母羊的 16S rRNA 基因 V3-V4 区测序，发现核心菌群及与妊娠相关的特定 ASVs，为绵羊繁殖效率提升提供新视角。
绵羊人工授精（AI）的成功率长期受困于 30%-60% 的波动范围，这不仅制约着畜牧业的经济效益，也阻碍了遗传改良的进程。过往研究发现，人类和牛的生殖道微生物与繁殖功能密切相关，但绵羊阴道菌群的研究却相对匮乏。究竟哪些细菌在母羊妊娠过程中扮演关键角色？不同品种和饲养环境又如何影响菌群组成？这些问题成为提升绵羊繁殖效率的关键突破口。
为此，西班牙国家农业与食品技术研究中心（INIA-CSIC）联合多所机构的研究人员，开展了一项针对母羊阴道菌群的大型研究。研究以 331 只来自西班牙三个品种（Latxa、Manchega、Rasa Aragonesa）、四个牧场的经产母羊为对象，通过分析阴道菌群与妊娠结局的关联，揭示了菌群在繁殖过程中的重要作用。该研究成果发表在《Animal Microbiome》，为绵羊繁殖领域的微生物研究提供了重要数据支撑。
研究采用了一系列关键技术：首先通过 16S 核糖体 RNA 基因 V3-V4 高变区测序，结合扩增子序列变体（ASV）分析，精准刻画阴道菌群组成；利用香农指数（Shannon index）评估 α 多样性，主成分分析（PCA）和置换多元方差分析（PERMANOVA）探讨 β 多样性；借助随机森林（Random Forest）模型筛选影响菌群结构的关键因素，并通过差异丰度分析识别与妊娠相关的特征菌群。
细菌组成与多样性分析
研究确定了母羊阴道核心菌群，主要包括链球菌属（Streptobacillus）、组织杆菌属（Histophilus）、梭杆菌属（Fusobacterium）、Oceanivirga 和 Parvimonas 等。α 多样性分析显示，不同牧场的菌群多样性存在显著差异，其中 Latxa 品种因人工授精同步化处理中使用含抗生素的阴道海绵，其菌群多样性显著低于其他组。β 多样性分析则表明，牧场和品种是影响菌群结构的主要因素，主成分分析清晰区分了不同品种和牧场的菌群聚类模式。
妊娠相关菌群差异
通过全局模型和牧场特异性模型分析，研究发现妊娠与非妊娠母羊的菌群组成存在显著差异。非妊娠母羊中，Fusobacterium、Leptotrichia、Histophilus、大肠杆菌 - 志贺菌属（Escherichia-Shigella）和拟杆菌属（Bacteroides）相关 ASVs 丰度更高；而妊娠母羊中，假单胞菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）和短波单胞菌属（Brevundimonas）更为丰富。值得注意的是，这些关联具有牧场特异性，提示环境因素对菌群功能的潜在影响。
菌群驱动因素与模型预测
随机森林分析显示，牧场是预测菌群聚类的最关键变量，预测准确率达 89%，品种次之（73%），而妊娠状态的影响微乎其微。这表明菌群结构主要由遗传背景（品种）和环境管理（牧场）决定，为通过调控环境或品种选育优化菌群提供了依据。
研究结论与意义
本研究首次在大规模样本中系统解析了母羊阴道菌群的核心组成及动态规律，证实了特定菌群与妊娠结局的关联，并揭示了牧场和品种对菌群的主导作用。研究结果不仅深化了对绵羊繁殖微生物组的认知，也为开发基于菌群调控的繁殖效率提升策略（如益生菌干预、品种优化）奠定了基础。未来通过宏基因组学进一步挖掘关键功能基因和代谢通路，将有望推动畜牧业精准繁殖技术的革新。
