1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
人和动物体内都含有大量微生物，这些微生物能够帮助宿主维持健康的生理水平，参与宿主的消化代谢等功能中，这些微生物中大约有90%寄居于肠道之中[1]。不仅仅是我们所熟知的瘤胃微生物，单胃动物的消化道内也存在着细菌、真菌、古菌、病毒等多种类型的微生物，其中以细菌为主导，在细菌中又以厌氧细菌为主要组成成分[2]。猪作为单胃动物，其肠道中也寄居着种类繁多的微生物。猪肠道内微生物与其宿主间有着紧密的联系，其不仅为宿主提供营养，也有利于维持其肠道微生态的平衡，保证肠道的健康和发育等。目前研究已知，猪肠道中大概有400～500种微生物[3]。这些微生物群既包括革兰氏阳性菌，如耐氧的链球菌、微需氧菌或专性厌氧的乳酸杆菌、双歧杆菌、专性厌氧的消化链球菌、梭菌和瘤胃球菌、兼性厌氧的大肠杆菌，也包括专性厌氧的革兰氏阴性菌，如梭杆菌、拟杆菌、月型单胞菌、丁酸弧菌、普氏菌[4]。猪小肠中优势菌群为厚壁菌门和变形菌门，大肠中优势菌群为厚壁菌门和拟杆菌门[5]。然而和人类相比，猪肠道微生物中可利用的信息是十分有限的，80%以上的细菌种类目前被鉴定为未知种类[6]。近些年来，随着培养技术、分子生物学技术（如高通量测序技术）的发展，猪肠道微生物菌群结构表现出更复杂和多样化的趋势。
近年来，关于猪肠道微生物的研究主要集中在猪肠道微生物菌群组成，如董涛[7]等的猪肠道多样性及其影响因素，以及猪肠道微生物与肠道健康和营养代谢[5]。已有研究表明，猪肠道微生物参与了氨基酸在肠道中的首过代谢，表明肠道微生物在宿主蛋白质代谢过程中起着不可忽视的作用[8]。还有研究表明，厚壁菌门细菌，如瘤胃球菌、真杆菌，在淀粉的代谢中发挥重要作用[9]。对肠道内细菌的基因组分析也发现，肠道菌群中某些拟杆菌门细菌基因组中含有较多编码糖苷水解酶和多糖裂解酶的基因，编码的酶类能促进多糖的降解[10] 。这些结果表明猪肠道微生物在宿主营养素代谢中起着至关重要的作用，但具体作用机理还有待更深入研究。因此，系统研究猪肠道微生物的结构组成，了解其在肠道中的空间分布及可能发挥的功能，有助于进一步了宿主与肠道内微生物的相互关系。
另一方面，对于猪肠道微生物的研究可应用在猪的饲养管理以及疾病治疗等方面。在猪的饲养管理方面，了解肠道微生物的功能、组成结构和影响其组成的因素等，可通过对饲料中添加相应物质来调节肠道内微生物，从而改善宿主的营养状态以及健康水平。已有研究证实饲喂含粗纤维丰富的饲料可以刺激肠道黏膜的生长和功能，调节其微生物菌群结构[11]。肠道微生物代谢产物 (短链脂肪酸)也已被证明能够作为信号分子结合至g蛋白偶联受体，从而提高营养的吸收和脂肪组织生长[12]。微生物饲料添加剂可通过选择性的刺激肠道中有益菌的增殖而改善肠道菌群、增强机体免疫功能和抗病毒活性[13]。深入了解猪肠道核心菌群结构及其功能，可更高效准确的对生产上的饲养管理进行指导，同时也可为进一步探索肠道微生物在维持宿主健康中所扮演的角色奠定坚实基础。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：了解猪肠道核心菌群结构及不同肠断中菌群结构特性，探讨其在不同肠断内的功能，探究肠道微生物与宿主间的相互作用。
研究内容：
1）猪肠道微生物菌群数据收集与整理
3. 研究的方法与方案
1）猪肠道微生物菌群数据收集与整理
对近些年来已发表文献进行浏览，并在ncbi网站的sra数据库中寻找相应的高通量测序原始数据。在所找到的数据中，首先挑选有标明取样肠断的，尽可能的详细记录下样本的年龄，品种，性别，以及处理方式等条件。其次，挑选出其中采用illumina miseq所测得的数据，进一步确认其所上传的样品数量（bio sample）与其实验结果数量（sra experiments）一致，并去除样品数量少于三个的数据。将筛选好的数据在excel中制成表格后进行下载。
2）肠道微生物菌群结构分析
4. 研究创新点
通过对近十年来已发表猪肠道菌群结构数据的收集与整理，探究猪肠道细菌菌群结构组成，并比较分析不同肠断（回肠、结肠、盲肠、粪便）细菌菌群结构的差异，旨在了解猪肠道核心菌群结构及不同肠断中菌群结构特性，探讨其在不同肠断内的功能，为进一步探究肠道微生物与宿主之间的相互作用提供参考。
5. 研究计划与进展
在2017年12月底完成对于研究猪肠道微生物结构的相关文献的搜集、查阅和整理
在2018年1月底完成相关微生物测序数据的下载、分类标号等整理工作
在2018年3月底完成相关微生物数据的对比分析
