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本试验旨在研究全棉籽饲粮对荷斯坦公牛生产性能、甲烷排放及相关基因表达的影响,为确定饲粮中适宜的全棉籽水平提供依据。选取44头体重相近、健康无疾病的荷斯坦公牛,随机分为4组,每组11头,各组平均体重差异不显著（P>0.05）。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组和Ⅳ组分别饲喂含有0%、5%、10%和15%的全棉籽饲粮,各组能量和粗蛋白质水平基本相同。试验期为90 d。在试验结束前20天,每组选出3头生长发育正常、食欲良好、健康的荷斯坦公牛,将已知释放速度的SF6渗透管投放进选出的牛的瘤胃中,待渗透管稳定后可进行气体的收集。并且在试验结束前一天,每组选取4头牛,采用肝脏活体采样法采集样品。试验结果表明:（1）日增重Ⅳ组最高,比对照组相对提高了9.80%（P<0.05）;干物质采食量Ⅳ组最高,料重比最低,但各组间差异均不显著（P>0.05）。与对照组相比,Ⅳ组的每千克增重的饲料成本降低了0.26元。（2）各组表观消化率没有显著差异,随着全棉籽比例的增加,中性和酸性洗涤纤维及钙的表观消化率均有提高的趋势（P>0.05）。（3）血清中胰岛素样生长因子1的浓度,Ⅲ组和Ⅳ组分别比Ⅰ组高4.79%和6.76%（P<0.01）;血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、游离脂肪酸和生长激素浓度均有上升的趋势,但并没有显著差异（P>0.05）。（4）瘤胃中氨态氮、微生物蛋白、乙酸和丙酸含量Ⅳ组比Ⅰ组提高了31.34%、40%、14.10%和22.31%（P<0.05）;Ⅳ组丁酸含量比Ⅰ组降低了30.74%（P<0.05）;乙酸/丙酸值有降低的趋势（P>0.05）;pH无显著影响（P>0.05）。（5）瘤胃微生物Ⅳ组中普雷沃氏菌属-1、密螺旋体属-2的相对丰度极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组（P<0.01）;Ⅳ组的琥珀酸弧菌科的相对丰度显著高于Ⅰ组（P<0.05）;各试验组间的理研菌科RC9、普雷沃氏菌科UGG003、瘤胃杆菌属、RuminococcaceaeNK4A214group、纤维杆菌属、unidentifiedChloroplast和拟杆菌属的相对丰度差异均不显著（P>0.05）。（6）从属水平的相对丰度分析,Ⅳ组甲烷短杆菌、甲烷丝状菌相对丰度最低,分别为78.99%和0.03%（P<0.05）,Ⅲ组unidentifiedSR1Absconditabacteria的相对丰度最高,为0.05%,显著高于Ⅰ组（P<0.05）,甲烷球形菌、甲烷微球菌、甲烷螺菌属相对丰度均未表现显著不同（P>0.05）。（7）饲粮中添加全棉籽降低了荷斯坦公牛瘤胃中甲烷的产量,其中Ⅳ组的甲烷排放量比Ⅰ组降低了22.68%（P<0.05）。（8）肝脏组织中碳代谢相关的3个基因的mRNA表达量均呈上调趋势,其中MUT的mRNA表达量极显著提高（P<0.01）,PEPCK的mRNA表达量显著提高（P<0.05）。综上所述,在本试验条件下,饲粮全棉籽比例为15%时可有效改善荷斯坦公牛育肥性能、瘤胃内环境以及显著降低甲烷排放量。