本发明公布了用于改善卵巢早衰(POF)的益生菌菌株及其应用。本发明提供的益生菌菌株为短乳杆菌(Lactobacillus brevis)或罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reute)保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。本发明在动物水平上证实，短乳杆菌或罗伊氏乳杆菌能显著改善卵巢早衰(POF)模型小鼠卵巢功能：改善模型小鼠卵巢重量下降，增加模型小鼠卵巢始基卵泡及窦卵泡数目，改善少模型小鼠卵巢内颗粒细胞凋亡指数以及其血清激素水平。目前卵巢早衰缺乏针对病因的治疗药物，本发明短乳杆菌或罗伊氏乳杆菌可对有卵巢早衰有明显改善作用，可广泛推广应用，市场应用价值高。