肉牛剩余采食量与瘤胃微生物菌群关系

剩余采食量(RFI)是肉牛实际采食量与预期采食量之间的差值,是评定肉牛饲料效率的有效指标。肉牛的能量代谢差异在很大程度上可以解释其RFI差异,而肉牛瘤胃中复杂的微生物菌群结构在瘤胃发酵及其能量代谢方面起着重要作用。因此本文主要对最近几年国外采用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)、文库克隆测序、实时定量PCR和高通量测序技术研究肉牛RFI表型与瘤胃中的细菌菌群和甲烷菌菌群结构之间的关系所取得的进展进行总结,并介绍RFI的主要预测模型。     

反刍动物剩余采食量在瘤胃功能上的差异和相关分子生物学机制

剩余采食量(RFI)已广泛用于测定各种家畜的饲料效率,通过实际采食量与预期采食量之差来衡量。瘤胃是反刍动物的主要消化器官,瘤胃微生物相对丰度和活性决定反刍动物的饲料效率。本文主要概述反刍动物瘤胃发酵参数、甲烷的排放、瘤胃微生物和瘤胃上皮细胞与RFI差异之间的关系,旨在明确瘤胃功能与反刍动物饲料利用效率之间的关系,为今后选育低RFI动物提供新的研究方向。     

肉牛剩余采食量的概念和实践应用

剩余采食量(RFI)是实际采食量与预测采食量的差值,是衡量肉牛饲料效率的新指标。文章简要介绍了RFI的概念、测定方法、应用RFI的益处,以及影响肉牛RFI的一些生理因素,包括采食量、消化率、体组织代谢、活动量、体温调节等。最后,文章讨论了RFI在肉牛生产实践中的应用。     

日粮和饲料转化率对奶牛瘤胃液中细菌群落适应性变异的影响

由于对瘤胃细菌群落结构和活性认识方面的局限,使我们不能够很好理解群落动态变化对功能菌群和宿主生产力的影响。本研究结合公牛的日粮差异和剩余采食量(RFI),利用PCR-DGGE和定量RT-PCR两种方法鉴定与宿主生产力相关的特殊菌群。对55头公牛首先饲喂低能量浓度日粮然后转喂高能量浓度日粮,并采集瘤胃液进行PCR-DGGE分析。通过多元统计分析对细菌群落形态进行比较,结果表明在高能量日粮组与RFI相关的细菌簇上有种趋势。将属于同种日粮同一RFI组的牛鉴定与其饲料转化效率相关的特殊菌群,同时也对干物质采食量、平均日增重和Succinivibrio sp的16SrRNA基因的拷贝数之间的关系进行检测。Robinsoniella sp.与RFI在高能量日粮组中有显著差异(P<0.05),只在高能量日粮组中,RFI组间在Eu-bacterium sp.上才有显著差异(P<0.05)。本研究为解释特殊菌群是如何影响饲料转化效率最终影响宿主生产力提供了一个综合的框架,这可能是依赖或独立于日粮因素。     

基于16S rDNA测序分析不同剩余采食量皖南黄兔盲肠中微生物菌落多样性

【目的】本研究旨在探究皖南黄兔个体间剩余采食量水平差异与盲肠菌群多样性的关系。【方法】选取体重、年龄相近的110只皖南黄兔仔兔进行60 d的饲养试验,试验结束后测定个体剩余采食量(residual feed intake, RFI),根据RFI值选出5只高RFI和5只低RFI皖南黄兔母兔,分别为H组(高RFI值)和L组(低RFI值)。利用16S rDNA扩增子测序技术对H组和L组母兔盲肠内容物进行比较分析。【结果】不同剩余采食量水平的家兔盲肠菌群组成丰富度无显著差异(P>0.05),而菌落多样性存在一定差异。L组黄兔盲肠微生物中纺锤链杆属(Fusicatenibacter)、经黏液真杆菌属(Blautia)、毛螺菌属(Lachnospira)、草酸杆菌属(Oxalobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)的相对丰度显著高于H组(P<0.05);Paludicola、Mailhella、螺杆菌属(Helicobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度显著低于H组(P<0.05)。【结论】不同RFI水平的皖南黄兔群体盲肠菌群多样性和结...     

高、低剩余采食量肉牛下丘脑组织中差异表达基因分析

为了分析高、低剩余采食量(residual feed intake, RFI)相关肉牛下丘脑组织中的基因表达图谱,探讨差异表达基因与牛RFI表型变异间的关系,试验选择高剩余采食量(HRFI)、低剩余采食量(LRFI)秦川牛各3头,分为HRFI组和LRFI组,采集下丘脑组织样本,从中提取总RNA进行转录组测序,筛选出RFI相关差异表达基因,对这些基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,并利用STRING数据库构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络图,最后随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。结果表明：HRFI组和LRFI组中均存在1 538个差异表达基因,包括AGRP、PMCH等与采食相关的基因,GH1、MTNR1A和RYR2等与代谢相关的基因,此外差异基因主要富集于钙信号通路、cAMP信号通路和昼夜节律等通路中。通过蛋白质相互作用网络筛选出3个核心子网络和7个核心基因。实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序结果一致。说明下丘脑组织中AGRP、PMCH、GH1、MTNR1A和RYR2等差异表达基因及钙信号通路、cAMP信号通路和昼夜节律等多条通路可能参与调控肉牛RFI。     

剩余采食量在反刍动物生产中的研究进展

剩余采食量(RFI)是一种评价饲料利用效率的有效指标,与料重比和增重饲料比这2种评价饲料利用效率的指标相比,可以避免不同体形和不同生长时期动物之间饲料利用效率的固有差异,可以使饲料利用效率的评价更加科学。随着科学技术发展,压力传感器系统、图像信息系统能够更加快捷有效地帮助收集采食量的相关数据。研究发现,低RFI的反刍动物对粗饲料的消化能力更强,同时不同RFI的反刍动物瘤胃细菌组成也存在差异,而且在瘤胃中挥发性脂肪酸运输的关键基因与RFI具有相关性。虽然不同RFI的家畜屠宰性能和胴体性状的差异在不同种家畜的研究中还没得到一致的结果,但是在繁殖育种中选育低RFI的家畜可以提高生产效率,节约饲料成本。因此,RFI在规模化养殖中的应用可以为提高牧场生产管理水平、增加经济效益提供帮助。     

猪剩余采食量统计模型的研究现状

剩余采食量(RFI)是如今评价猪饲料转化效率的重要指标之一。与传统的耗料增重比参数不同,RFI是畜禽实际采食量与用于生长和维持的预测采食量之间的差值,通过建立采食量与生产性能和代谢体重的多元线性回归模型获得。猪RFI统计模型的种类很多且各有千秋,不同的统计模型计算的RFI其遗传力、遗传相关、候选基因等具有明显差异。本文着重介绍近年来关于RFI的各种统计模型及不同的统计模型下RFI的遗传参数和候选基因。     

不同剩余采食量的湖羊生长性能和消化道微生物多样性差异的研究北大核心CSCD

本试验旨在研究不同剩余采食量(RFI)的湖羊生长性能和瘤胃、盲肠微生物多样性的差异。选用60只健康湖羊公羔[体重(25.2±2.5) kg],单栏饲养,饲喂相同颗粒料,预试期14 d,正试期63 d。通过干物质采食量、平均日增重和中期代谢体重多元回归模型计算出60只羊的RFI后,选择RFI最高和最低的个体各6只,屠宰采样。结果表明:1)高RFI组干物质采食量显著高于低RFI组(P<0.05),但RFI对初始体重、终末体重、平均日增重、饲料转化率、GR值和尾脂重无显著影响(P>0.05);RFI和干物质采食量呈显著正相关(P<0.05),和饲料转化率及GR值呈显著正相关(P<0.05),和尾脂重有正相关趋势(0.05≤P<0.10),和初始体重、终末体重、平均日增重无显著相关性(P>0.05)。2) RFI对瘤胃微生物丰富度和多样性指数无显著影响(P>0.05),对盲肠微生物丰富度指数没有显著影响(P>0.05),但低RFI组盲肠Shannon指数显著高于高RFI组(P<0.05),Simpson指数有高于高RFI组趋势(0.05≤P<0.10);高RFI组盲肠理研菌科_RC9_gut_group属相对丰度显著高于低RFI组(P<0.05),低RFI组盲肠拟杆菌属和瘤胃球菌科_UCG-013属相对丰度显著高于高RFI组(P<0.05)。综上,高RFI个体更倾向于沉积体脂肪,不同RFI对湖羊瘤胃、盲肠微生物的影响只体现在个别可能具有重要作用的菌属上。     

影响猪采食行为的肠道微生物种类鉴别

动物主要通过采食来获取能量和所需营养物质,探索肠道菌群对猪采食行为的影响并研究其潜在的作用机制,可以为后续通过调控肠道菌群来改善猪采食提供理论基础。以210头商业杜洛克猪为研究对象,使用自动喂料器记录包括平均日采食时间(ADET)、平均日采食次数(ADEV)、平均日采食量(ADFI)等采食行为指标。140日龄时于肛门处收集粪便样品,通过16S rRNA基因V3-V4区测序获得试验猪肠道微生物结构与组成概况,采用Two-part模型以及共丰度组(CAGs)鉴别与猪采食行为相关的肠道微生物种类。结果显示：1)表型间相关性分析结果表明,ADET分别与ADEV(r=0.41,P<0.05)、RFI(r=0.32,P<0.05)呈显著正相关,ADFI分别与RFI(r=0.56,P<0.05)、平均日增重(ADG)(r=0.63,P<0.05)呈显著正相关,另外,RFI与背膘厚呈显著正相关(r=0.16,P<0.05)。2)CAGs分析中,主要包括瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、拟杆菌目(Bacteroidales)以及颤螺菌属(Oscillospira...     

基于猪剩余采食量的分化选择与遗传进展

猪剩余采食量(Residual Feed Intake,RFI)是一个有效评价生猪饲料效率的新性状,用剩余采食量来提高生猪饲料效率是当前养猪界的重要研究方向。本试验测定了2个世代198头军牧1号公猪的周采食量、日增重(ADG)和背膘(BF)等性状,和母猪453头母猪日增重(ADG)和背膘(BF)等性状,然后建立了饲料效率育种值估计模型,以剩余采食量(RFI)为主选性状,ADG和BF为辅助约束性状,通过遗传评估按育种值高低分为高RFI和低RFI 2个群体。在这2个分化群体内进行同质选配2个世代后计算其遗传进展。结果显示,RFI、ADG、BF的遗传力分别为0.15、0.22、0.28。G0代选择群体高、低RFI之间,RFI、ADG、BF性状的育种值差异分别是1.48、0.40、0.56个标准差;G1代高、低RFI测定群体之间3个性状的育种值差异分别是1.52、0.56、0.18个标准差。原始群体与G1代测定群体相比,高RFI群体的RFI、ADG、BF的遗传进展分别是0.732、-0.274、0.101个标准差,低RFI群体的RFI、ADG、BF的遗传进展是-0.788、0.283、-0.079个标准差。此外,肉质检测结果显示2群体间无显著差异。结果表明,用RFI作为主选性状可有效改变猪的饲料效率,建立饲料效率分化品系,遗传进展良好。     

MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量(RFI)的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5(MAP3K5),也称凋亡信号调节激酶1(ASK1),属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38-MAPK)这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素(如肠道菌群)有待进一步探讨。     

北京鸭剩余采食量与生产性能、屠宰性能的相关性研究

研究旨在探讨北京鸭剩余采食量(RFI)与生产性能和屠宰性能的关系。以408只北(FCR)和剩余采食量(RFI),并分析了高、低RFI组与生产性能和屠宰性能的差异以及相关性。结果表明,低RFI组FI和FCR显著低于高RFI组。低RFI组的胸肌重和胸肌率显著高于高RFI组(P0.05),而高RFI组的腹脂重和腹脂率显著高于低RFI组(P0.05)。其他屠宰性状(P0.05)。综上所述,RFI的选择可以提高北京鸭的饲料转化率并且对屠宰性能无不利影响。     

芦丁对围产期湖羊瘤胃发酵、瘤胃菌群结构及抗氧化性能的影响

旨在研究饲粮中添加芦丁对围产期湖羊瘤胃发酵、瘤胃菌群结构及抗氧化性能的影响。选择30只围产期相近、体重[(62.90±2.80) kg]相似的24月龄围产期湖羊，随机分为3组，每组10个重复。芦丁在基础饲粮中的添加剂量分别为0 mg·kg^-1 BW(CON组)、50 mg·kg^-1 BW(Ⅰ组)和100 mg·kg^-1 BW(Ⅱ组)。预试期7 d,正式试验期56 d。产后28 d晨饲前，每组随机选取5只羊屠宰，检测瘤胃组织形态、瘤胃发酵参数、抗氧化性能及瘤胃菌群结构。结果发现：1)各组围产期湖羊日粗饲料采食量、日干物质采食量和日中性洗涤纤维采食量差异均不显著(P>0.05);2个试验组围产期湖羊的产后体重、末体重(FBW)和平均日增重(ADG)均高于CON组，但差异不显著(P>0.05),各组产羔数量及羔羊体重无显著变化(P>0.05);2)Ⅱ组围产期湖羊瘤胃乳头长度显著高于CON组(P<0.05);3)Ⅰ组瘤胃液中谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于CON组(P&l...     

应用高通量测序技术分析青海牦牛引进山东后瘤胃菌群的变化

试验旨在探讨不同的饲养环境及日粮结构对牦牛瘤胃菌群结构的影响,应用高通量测序技术分析了青海牦牛引进山东后的瘤胃菌群变化情况。结果表明,青海牦牛瘤胃液可见物种(Observed species)及Chao1指数(Chao1 index)与引进牦牛瘤胃液相比差异极显著(P0.01),ACE指数差异显著(P0.05);青海牦牛菌群丰度显著高于引进牦牛,说明青海牦牛引进山东后瘤胃菌群丰度发生了显著变化,而引进前后牦牛瘤胃液香浓指数(Shannon index)以及辛普森指数(Simpson index)差异不显著(P0.05),说明青海牦牛引进山东后瘤胃菌群多样性未显著改变。测序数据表明,牦牛瘤胃液中丰度较高的菌群依次是拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、疣微菌门、互养菌门、软壁菌门、纤维杆菌门;青海牦牛引进山东后菌群结构比例变化显著的门是浮霉菌门和装甲菌门(P0.05),变化显著的属是颤杆菌克属和帕匹杆菌属(P0.05)。数据分析得出,拟杆菌和理研菌科在青海牦牛瘤胃液中起重要作用,而普雷沃氏菌科、琥珀酸弧菌科和产气单胞菌在引进山东牦牛瘤胃液中起主要的作用,推测饲养环境及日粮结构的改变导致了瘤胃菌群及其相关功能的改变。本研究为地域和日粮结构的变化对牦牛瘤胃菌群结构的影响提供了理论依据。     

甘蔗品种及收割期对生长期肉牛采食量和瘤胃参数的影响

本试验旨在研究甘蔗青贮饲料的基因型和成熟期对肉牛瘤胃纤维消化率、采食量、瘤胃发酵、瘤胃动力学和瘤胃细菌数量的影响。试验采用2×2因子设计,即两个基因型(高和低中性洗涤纤维消化率)和2个收割期(早熟和晚熟)。试验日粮以40%青贮甘蔗饲料为试验料。结果:饲喂早熟甘蔗青贮饲料时干物质采食量较大,但仅表现在低中性洗涤纤维消化率基因型(P<0.05)。早熟甘蔗日粮较晚熟甘蔗日粮显著提高了中性洗涤纤维摄入量(P<0.05)。饲喂低中性洗涤纤维基因型饲粮时,瘤胃池干物质、中性洗涤纤维和不可消化中性洗涤纤维含量更高(P<0.05)。饲喂高中性洗涤纤维消化率品种的青贮甘蔗时,中性洗涤纤维和不可消化中性洗涤纤维过瘤胃速率更高(P<0.05)。饲喂早熟青贮甘蔗饲料的肉牛瘤胃pH较大,但表现在高中性洗涤纤维消化率品种组(P<0.05)。饲喂早熟青贮甘蔗饲料时,低中性洗涤纤维消化率品种组肉牛瘤胃短链脂肪酸总浓度较高(P<0.05)。晚熟期青贮甘蔗较早熟期显著提高了埃氏巨球型菌相对含量(P<0.05)。综上所述,采用高中性洗涤纤维消化率品种的青贮甘蔗饲喂生长期肉牛,可以通过更快的纤维过瘤胃速率和纤维周转对瘤胃池产生积极影响,这可能有利于提高采食量。     

利用16S rRNA测序、PCR-DGGE和qRT-PCR方法分析肉牛瘤胃上皮细菌群落特征

目前对于附着于瘤胃上皮的细菌群落及其功能了解较少,本研究目的是利用16S rRNA测序、PCR-DGGE和qRT-PCR方法比较分析肉牛瘤胃上皮与瘤胃内容物细菌群落的多样性差异.从6个16S rDNA(～1.4 kb)文库中随机选取2785条序列,结果表明3个瘤胃内容物文库与3个瘤胃上皮文库的细菌群落存在差异.以97％的序列相似度进行计算,结果发现瘤胃内容物菌群文库的多样性指数(4.12/4.42/4.88)比瘤胃上皮组织菌群文库的多样性指数(2.90/2.73/3.23)高.厚壁菌门和拟杆菌门分别是瘤胃上皮组织和内容物的优势菌群,纤维杆菌门、浮霉菌门和疣唯菌门仅在瘤胃内容物中存在.通过PCR-DGGE对22头阉牛瘤胃内容物和瘤胃上皮的细菌群落分析,进一步证实瘤胃上皮栖息着一类以厚壁菌为主的独特菌群,这类菌不仅具有消化饲料的作用,还有其他未知功能.     

亚急性瘤胃酸中毒对瘤胃的影响

正亚急性瘤胃酸中毒(SARA)是反刍动物由于长期采食过量的易发酵碳水化合物,导致在瘤胃中累积大量挥发性脂肪酸,在较长时间内瘤胃p H维持在较低水平的一类营养代谢疾病。SARA不仅影响瘤胃消化代谢,同时影响瘤胃上皮生理功能及结构。这类疾病影响反刍动物的采食量、奶产量、瘤胃微生物组成及瘤胃消化代谢并且引发腹泻、肝脓肿、蹄叶炎及瘤胃炎等疾病,已成为危害我国肉牛及高产奶牛健康的主要营养代谢病之一。当前国内外研究主要侧重于SARA     

3种不同瘤胃缓冲剂对肉牛消化利用的影响

[目的]评价3种瘤胃缓冲剂对肉牛的采食量和消化利用率的影响。[方法]试验对24头425 kg左右西门塔尔肉牛服用缓冲剂后的采食量、粪筛数据以及养分表观消化率进行分析。[结果]日粮中添加0.8%巴菲特处理的采食量较日粮中添加2%小苏打和1%瘤胃缓冲剂分别增加了2.6%和1.94%,日粮中添加0.8%巴菲特处理粪便筛上层、中层、下层占比试验后较试验前分别降低了44.7%,59.14%以及增高了55.92%。日粮中添加0.8%巴菲特处理肉牛的DM、GE、CP、NDF和ADF的表观消化率都有不同程度提高(P<0.05)。[结论]日粮中添加0.4%巴菲特瘤胃修复剂可提高肉牛的采食量,对其饲料表观消化率有明显的促进作用。     

家畜剩余采食量性状候选基因的研究进展

为提高养殖企业的经济效益,实现快速稳定发展,满足我国人民对家畜产品的需求,科研人员力求在不影响家畜生长、育肥及繁殖性能的前提下,提高饲料利用效率,降低饲养成本。利用剩余采食量(residual feed intake,RFI)相对值(即实际采食量与预测采食量的差值),进行家畜选择能够实现这一目标。RFI是衡量动物饲料效率的有效指标,被广泛应用。RFI越低的动物,饲料利用效率越高。RFI性状受很多因素影响,如日粮因素、环境条件、健康状况、遗传因素等。在日粮、环境以及健康状况相似时,个体遗传因素是控制RFI性状的主要因素。目前对剩余采食量性状遗传因素的研究仍处于探索阶段,控制性状的主效基因以及标志性基因还需要挖掘。笔者就近些年研究RFI的候选基因进行总结,为深入研究控制RFI性状的分子机制提供思路。