不同精粗比饲粮条件下奶牛瘤胃细菌菌群结构变化的研究北大核心CSCD

本研究旨在揭示不同精粗比饲粮条件下奶牛瘤胃细菌菌群结构的变化。选择24头健康、体重相近、胎次相同、产后3周左右的中国荷斯坦奶牛,随机分为2组(每组12头),分别饲喂高精粗比饲粮(60∶40,HC组)和低精粗比饲粮(40∶60,LC组),试验期为45 d。运用16S rDNA高通量测序技术对奶牛瘤胃细菌菌群结构变化进行分析。结果表明:1)HC组奶牛瘤胃液丙酸比例极显著高于LC组(P<0.01),乙酸/丙酸极显著低于LC组(P<0.01)。2)HC组奶牛瘤胃细菌操作分类单元数量极显著低于LC组(P<0.01)。3)LC组的Ace指数、Chao1指数显著高于HC组(P<0.05),Shannon指数、Simpson指数极显著高于HC组(P<0.01)。4)LC组奶牛瘤胃中拟杆菌门、厚壁菌门、纤维杆菌门、疣微菌门、SR1、软壁菌门、TM7、黏胶球形菌门、迷踪菌门丰度极显著高于HC组(P<0.01),HC组奶牛瘤胃中变形菌门、螺旋菌门丰度极显著高于LC组(P<0.01)。5)LC组奶牛瘤胃中纤维杆菌属、瘤胃球菌属、琥珀酸菌属、甲烷短杆菌属、BF311丰度极显著高于HC组(P<0.01),丁酸弧菌属丰度显著高于HC组(P<0.05);HC组奶牛瘤胃中密螺旋菌属、粪球菌属、Shuttleworthia丰度极显著高于LC组(P<0.01),vadinCA11丰度显著高于LC组(P<0.05)。由此可见,饲粮精粗比显著影响了奶牛瘤胃中细菌总数和多样性。高精粗比饲粮条件下,瘤胃中纤维降解菌的生长受到抑制,促进了瘤胃中产酸菌的增殖,从而改变了瘤胃发酵模式。     

以16S rDNA高通量测序法研究果寡糖对奶牛瘤胃菌群结构及多样性的影响

试验通过16S rDNA高通量测序技术研究果寡糖对奶牛瘤胃菌群结构及多样性的影响。采用2×2交叉设计,选用4头泌乳阶段相近、胎次相同的中国荷斯坦泌乳奶牛为试验动物,随机分为2组(试验组和对照组),对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮中添加果寡糖60g/(d·头),每期21d,预饲期14d,正试期7d,交叉试验过渡期14d。分别于饲喂前(0h)和饲喂后2、4、6、9、12h通过口腔导管采集瘤胃液,每期连续采集3d(第16、17、18天),利用16S rDNA高通量测序技术测定瘤胃液中菌群结构及其多样性。结果显示,从Alpha多样性指数(Simpson、Shannon)、丰富度指数(Chao、Ace)及Beta diversity热图可知,果寡糖具有降低奶牛瘤胃中细菌多样性的趋势。从门水平上分析,试验组及对照组中奶牛瘤胃中拟杆菌门、厚壁菌门和变形细菌门占总细菌的95%以上,果寡糖显著降低了奶牛瘤胃未注释细菌门的丰度(P0.05),互养菌门丰度有增加的趋势(P=0.075)。从属水平上分析,果寡糖显著提高了奶牛瘤胃假单胞菌属丰度(P0.05),极显著提高了拟杆菌属丰度(P0.01),而脱盐杆菌属丰度显著降低(P0.05)。与对照组相比,添加果寡糖的试验组奶牛瘤胃中瘤胃球菌属、丁酸弧菌属、琥珀酸菌属、未注释毛螺菌属丰度分别增加80.0%、7.5%、127.9%和20.0%,但差异均不显著(P0.05)。综上所述,本试验条件下,果寡糖的添加对奶牛瘤胃细菌菌群多样性及结构存在一定的影响,果寡糖显著提高了奶牛瘤胃中不发酵糖类的假单胞菌属的丰度,使碳水化合物为发酵源的瘤胃拟杆菌丰度极显著增加,对瘤胃纤维降解菌丰度的增加具有促进作用。     

不同添加剂处理全株玉米青贮对奶牛瘤胃发酵参数和菌群结构的影响

本试验旨在研究不同添加剂处理的全株玉米青贮对奶牛瘤胃发酵参数和菌群结构的影响。选取2～4胎、泌乳期、体重、产奶量相近的健康荷斯坦奶牛80头,随机分为4组,每组20头,分别饲喂用无添加剂(CK组)、有机酸制剂(OA组)、菌制剂(LAB组)、菌酶复合制剂(LABE组)处理的全株玉米青贮饲粮,试验期共70 d,其中预试期10 d,正试期60 d。结果表明:1)与CK组相比,试验组奶牛的干物质采食量均有所提高,但差异不显著(P0.05),OA组、LAB组、LABE组产奶量分别提高了4.5%、1.1%、5.4%(P0.05)。2)不同添加剂处理的全株玉米青贮对瘤胃内pH、氨态氮/总氮(NH3-N/TN)、总挥发性脂肪酸(TVFA)、丁酸含量和乙酸/丙酸的影响不显著(P0.05),LABE组乙酸含量极显著高于OA组和LAB组(P0.01),LABE组丙酸含量显著高于OA组和LAB组(P0.05)。3)4组间Chao1、Observed species、Shannon、Simpson指数均差异极显著(P0.01),且各指数均为LABE组OA组LAB组。4)试验组奶牛瘤胃液厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度均高于CK组,变形菌门(Proteobacteria)相对丰度均低于CK组,但差异不显著(P0.05)。试验组梭菌属(Clostridium)相对丰度极显著低于CK组(P0.01),CK组类普雷沃氏菌科下一属(YRC22)相对丰度极显著低于3个试验组(P0.01),LAB组和OA组颤螺旋菌属(Oscillospira)相对丰度显著高于CK组(P0.05),与LABE组差异不显著(P0.05)。由此可见,不同添加剂处理全株玉米青贮能够影响奶牛瘤胃微生物多样性,对瘤胃菌群具有一定调节作用,且菌酶复合制剂效果最佳。     

基于16S rDNA高通量测序分析技术研究甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群结构的影响

本试验旨在利用16S rDNA高通量测序分析技术研究甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群结构的影响。选择泌乳阶段相近、胎次相同的泌乳早期奶牛4头,随机分为2组,对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂基础饲粮,同时添加60 g/头甘露寡糖,通过口腔灌注添加。采用2×2交叉试验设计,每期21 d,预试期14 d,采样期7 d。结果表明:1)与对照组相比,添加甘露寡糖极显著提高了瘤胃液乙酸的浓度(P0.01),乙酸/丙酸提高了8.47%(P0.05)。2)与对照组相比,门水平上,试验组蓝藻门相对丰度极显著降低(P 0.01),装甲菌门的相对丰度极显著提高(P 0.01);属水平上,试验组厌氧螺菌属的相对丰度显著提高(P 0.05),梭菌属的相对丰度显著降低(P0.05),锥形杆菌属的相对丰度极显著降低(P0.01),瘤胃球菌属、假丁酸弧菌属以及毛螺菌属的相对丰度分别增加24.34%、12.83%、31.80%(P0.05),普雷沃氏菌属的相对丰度降低4.66%(P0.05),未注释韦荣氏菌属的相对丰度提高143.11%(P 0.05),脱硫弧菌属的相对丰度提高4.88%(P0.05)。在本试验条件下,添加甘露寡糖降低了瘤胃细菌的多样性,对纤维素降解菌群、半纤维素降解菌群影响明显,显著提高了瘤胃液乙酸浓度,提高了瘤胃液pH,但差异不显著。     

日粮精粗比对哺乳期犊牛生长性能、瘤胃发酵参数及细菌菌群结构的影响

试验旨在研究日粮精粗比对哺乳期犊牛生长发育、瘤胃发酵参数及细菌菌群结构的影响。选择30头出生1周左右、体重（33.00±1.5） kg的健康安格斯犊牛（公、母各半）,随机分为3组,每组10个重复,每个重复1头牛。试验1组、试验2组、试验3组日粮精粗比分别为60∶40、50∶50、40∶60。犊牛7 d开始补饲颗粒料,预试期10 d,正式试验期90 d。结果表明,试验1组犊牛90日龄体重、采食量、平均日采食量、平均日增重均极显著高于试验3组（P<0.01）,料重比显著高于试验2组、试验3组（P<0.05）;试验1组微生物蛋白、氨态氮、异丁酸含量极显著高于试验2组、试验3组（P<0.01）,乙酸和丁酸含量显著高于试验3组（P<0.05）。试验1组的犊牛OTU极显著高于试验2和试验3组（P<0.01）。试验1组瘤胃拟杆菌门、后壁菌门、黏胶球形菌门、螺旋菌门、纤维杆菌门的含量均极显著低于试验3组（P<0.01）。试验1组犊牛瘤胃密螺旋体属、螺旋菌属、丁酸弧菌＿2属的丰度极显著高于试验2组、试验3组（P<0.01）。研究表明,高精粗比饲粮可提高犊牛采食量...     

饲粮添加活性干酵母对肉牛营养物质表观消化率和瘤胃真菌菌群组成的影响

本试验旨在研究饲粮添加活性干酵母对肉牛营养物质表观消化率和瘤胃真菌群落组成的影响。选取体重(110±13) kg和日龄相近的18头肉牛(西杂牛■×犏牛♀),随机分为3个组,每组6头牛。各组分别饲喂基础饲粮(对照组)、基础饲粮+2 g/(d·头)活性干酵母(ADY2组)、基础饲粮+4 g/(d·头)活性干酵母(ADY4组)。预试期为10 d,正试期110 d。结果表明:ADY2组和ADY4组的中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率显著高于对照组(P0.05),但ADY2组和ADY4组之间无显著差异(P0.05)。对照组鉴定出272个真菌操作分类单元(OTUs),ADY2组和ADY4组分别鉴定出543和527个OTUs。ADY2和ADY4组的Simpson、Shannon和PD指数均极显著高于对照组(P0.01),且ADY2组显著或极显著高于ADY4组(P0.05或P0.01)。主坐标分析(PCoA)结果表明,对照组与ADY2组和ADY4组能够明确区分开。从18个瘤胃样品中共鉴定出7个真菌门,分别是子囊菌门(Ascomycota)、新丽鞭毛菌门(Neocallimastigomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、毛霉门(Mucoromycota)、球囊菌门(Glomeromycota)、隐真菌门(Rozellomycota)和其他真菌门(Fungi_NA)。ADY2组和ADY4组子囊菌门、新丽鞭毛菌门、担子菌门的相对丰度显著高于对照组(P0.05);ADY2组和ADY4组其他真菌门的相对丰度显著低于对照组(P0.05),且ADY2组显著低于ADY4组(P0.05)。ADY2组和ADY4组未分类真菌属(unclassified_fungi)的相对丰度显著低于对照组(P0.05);ADY2组新丽鞭菌属(Neocallimastix)、根囊鞭菌属(Orpinomyces)和念珠菌属(Candida)的相对丰度显著高于对照组和ADY4组(P0.05),ADY4组与对照组之间差异不显著(P0.05)。综上所述,饲粮添加活性干酵母提高了瘤胃中子囊菌门、新丽鞭毛菌门和担子菌门的相对丰度,提高了新丽鞭菌属、根囊鞭菌属和念珠菌属的相对丰度,降低了未分类真菌属的相对丰度。在本试验条件下,饲粮添加2 g/(d·头)活性干酵母足以改变瘤胃真菌菌群组成,从而提高饲粮纤维物质表观消化率。     

γ-聚谷氨酸对小尾寒羊瘤胃发酵及菌群结构的影响

试验旨在研究通过16S rDNA高通量测序分析技术测定饲粮中添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对小尾寒羊瘤胃发酵参数及菌群结构的影响。采用单因素完全随机试验设计,选取检疫合格、体重(37.1±0.5)kg的3月龄小尾寒羊公羊24只,随机分为对照组和试验组。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加20 g/(只·d)的γ-PGA,预试期14 d,正试期7 d,正试期第7天晨饲2 h后通过瘤胃液采样器采集瘤胃液测定瘤胃发酵参数,并利用16S rDNA高通量测序分析技术测定瘤胃液中菌群结构。结果表明:试验组小尾寒羊瘤胃液氨态氮(P<0.01)、乙酸浓度(P<0.05)高于对照组,但两组试验羊的瘤胃液pH、丙酸、丁酸、乙酸/丙酸及微生物蛋白间无显著差异;饲粮中添加γ-PGA可提高小尾寒羊瘤胃菌群多样性(P<0.01);在门水平上,试验组小尾寒羊瘤胃液中软壁菌门、螺旋菌门、未注释细菌门及蓝藻门的相对丰度低于对照组(P<0.01),放线菌门的相对丰度高于对照组(P<0.01);试验组拟杆菌门和互养菌门的相对丰度均高于对照组(P>0.05);在属水平上,饲粮添加γ-PGA后小尾寒羊瘤胃液中普雷沃式菌属的相对丰度提高了8.2%,并且可提高小尾寒羊瘤胃内解琥珀酸菌属的相对丰度(P<0.01)。由此可见,饲粮中添加γ-PGA能够极显著提高小尾寒羊瘤胃乙酸、氨态氮及菌群多样性,对其纤维素降解菌的生长影响显著,可提高拟杆菌门和互养菌门的相对丰度,还能够提高普雷沃式菌属的相对丰度。     

日粮精粗比对湖羊瘤胃发酵和菌群结构的影响

为了研究日粮精粗比对湖羊瘤胃发酵和菌群结构的影响,试验选择40只体重相近、体况良好且健康的湖羊羔羊,随机分为4组,每组10只(公母各半),各试验组羊分别饲喂精粗比70∶30(A)、60∶40(B)、50∶50(C)和40∶60(D)的全混合日粮,试验期为70 d。结果表明:1)试验B组的氨态氮、丙酸、丁酸和戊酸含量均显著高于试验D组(P0.05)。2)4组共产生875个OTU,其中共有OTU为725个,占总OTU数量的82.86%,试验A和D组分别含特有OTU为6和1个。试验A组的细菌门数量和香浓指数显著高于试验C和D组(P0.05),而辛普森指数则显著低于试验B和C组(P0.05)。试验C组细菌多样性与试验A和B组差异显著(P0.05)。3)在门水平上,试验A组的放线菌门(Actinobacteria)和螺旋菌门(Spirochaetae)相对丰度显著高于试验C和D组(P0.05)。在属水平上,试验A组毛螺菌科_ND3007(Lachnospiraceae_ND3007)、密螺旋体属_2(Treponema_2)、魏斯氏菌属(Weissella)、厌氧支原体属(Anaeroplasma)、短杆菌属(Brevibacterium)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)、未培养瘤胃杆菌属(Uncultured_rumen_bacterium)和罗斯氏菌属(Roseburia)的相对丰度显著高于试验D组(P0.05),而毛螺菌科_XPB1014(Lachnospiraceae_XPB1014)和未培养拟杆菌目_BS11(Uncultured_Bacteroidales_BS11)的相对丰度则分别显著低于试验C和D组(P0.05)。综上所述,高精粗比日粮能够提高湖羊瘤胃细菌丰富度和多样性,促进瘤胃的发酵。     

饲粮氮硫比对藏羔羊瘤胃发育及微生物菌群结构和功能的影响

本试验旨在研究饲粮氮硫比对藏羔羊瘤胃发育及瘤胃微生物菌群结构和功能的影响。选取初始条件相似的60日龄断奶藏羊羔羊150只,随机分为5组,每组30只。各组饲粮的氮硫比分别为10.5∶1.0(A组)、9.0∶1.0(B组)、7.5∶1.0(C组)、6.0∶1.0(D组)、4.5∶1.0(E组)。预试期5 d,正试期120 d。试验结束时,每组随机屠宰6只,采集瘤胃组织和瘤胃内容物,分析饲粮氮硫比对瘤胃组织形态和瘤胃液挥发性脂肪酸(VFA)含量以及瘤胃细菌群落结构及其功能的影响。结果显示:1)B组瘤胃乳头长度、黏膜下层厚度以及肌层厚度显著高于其他4组(P 0.05),B、C、D组瘤胃乳头宽度显著高于A、E组(P0.05),B、E组瘤胃乳头密度显著高于其他3组(P0.05),C组瘤胃角化层厚度显著高于其他4组(P0.05)。2)B组瘤胃液总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸含量显著高于其他4组(P0.05)。3) B、C组Shannon指数显著高于A组(P0.05),A组Simpson指数显著高于其他4组(P0.05),B组Chao1指数和ACE指数显著高于其他4组(P0.05)。4)各组的优势菌门均为为厚壁菌门(Firmicutes),A组厚壁菌门相对丰度显著高于C组(P0.05)。各组的优势菌科均为毛螺菌科(Lachnospiraceae)、克里斯滕森氏菌科(Christensenellacea)、韦荣氏球菌科(Veillonellaceae)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae),D组毛螺菌科相对丰度显著高于A、B、E组(P0.05),A组韦荣氏球菌科相对丰度显著高于C、D组(P0.05)。5)功能预测分析结果显示,瘤胃内菌群功能主要集中在碳水化合物代谢和氨基酸代谢。综上所述,饲粮氮硫比为9.0∶1.0时瘤胃组织形态发育较好,瘤胃液中VFA含量较高,瘤胃微生物的相对丰度及多样性较高。因此,饲粮氮硫比为9.0∶1.0更能经济有效地促进瘤胃发育和改善羔羊瘤胃微生物区系结构。     

海带粉对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数和菌群结构的影响

本试验旨在探究海带粉作为饲料原料对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数及菌群结构的影响。试验选用体重为(605±36)kg的健康泌乳中后期荷斯坦奶牛15头,随机分为3组,每组5头。采用随机试验设计,3组奶牛分别饲喂45%低精料饲粮、55%高精料饲粮和55%高精料+5%海带粉饲粮。试验期为35d,于试验末对晨饲前奶牛经口腔采集瘤胃液,测定其pH,氨态氮、微生物蛋白、挥发性脂肪酸浓度和菌群结构。结果显示:1)相比55%高精料饲粮,在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中pH显著升高(P<0.05),氨态氮和微生物蛋白的浓度显著降低(P<0.05),总挥发性脂肪酸的浓度以及挥发性脂肪酸中丁酸、异丁酸和异戊酸的比例显著增加(P<0.05)。2)在55%高精料饲粮中添加5%海带粉降低了样本独有的操作分类单元(OUT)数量,但对瘤胃细菌α多样性的影响不显著(P>0.05)。在门水平上,与44%低精料饲粮相比,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中SR1_Absconditabacteria的相对丰度(P<0.05);而在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中拟杆菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),瘤胃中厚壁菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),同时进一步显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05)。在属水平上,相对于45%低精料饲粮,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中瘤胃球菌属2(Ruminococcus_2)和毛螺菌科NK3A20类群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中普雷沃氏菌属1(Prevotella_1)和普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae_UCG-003)的相对丰度(P<0.05);在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,进一步显著降低了瘤胃中Prevotella_1的相对丰度(P<0.05),并显著增加了瘤胃中Ruminococcus_2的相对丰度(P<0.05)。综上可见,在55%高精料饲粮中添加5%的海带粉可以改善饲喂高精料饲粮奶牛的瘤胃发酵环境,调整瘤胃菌群结构,对瘤胃细菌多样性的影响较小。     

饲粮中性洗涤纤维水平对山羊瘤胃细菌结构及组成的影响

本研究旨在利用高通量测序技术研究饲粮中性洗涤纤维(NDF)水平对山羊瘤胃细菌结构及组成的影响。选用6只山羊进行3×3拉丁方试验,依据饲粮NDF水平分为低(35.01%,LN组)、中(40.10%,MN组)和高NDF水平组(45.16%,HN组),每组2只。分3期进行饲养试验,每期试验20 d,其中预试期14 d,正试期6 d。正试期结束后采集山羊瘤胃内容物,提取细菌总DNA后,用细菌通用引物对16S rRNA的V4区进行PCR扩增,扩增产物用Illumina Hi Seq250PE测序平台进行高通量测序,测序结果用QIIME 1.8.0等生物信息学软件进行分析。结果表明:1)HN组的瘤胃液氨态氮(NH3-N)浓度极显著低于LN组和MN组(P0.01);LN组瘤胃液乙酸/丙酸显著低于HN组(P0.05),但MN组与其他2组无显著差异(P0.05)。2)各组间Chao1指数和Shannon指数的差异均不显著(P0.05);LN组observed species指数显著高于其他2组(P0.05),其他2组间则无显著差异(P0.05)。3)在门水平上,3组间所有细菌的相对丰度差异均不显著(P0.05);在属水平上,HN组普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae UCG-003)和瘤胃球菌科UCG-014(Ruminococcaceae UCG-014)的相对丰度显著高于其他2组(P0.05);HN组瘤胃球菌科NK4A214(Ruminococcaceae NK4A 214 group)、瘤胃球菌科UCG-005(Ruminococcaceae UCG-005)的相对丰度显著高于LN组(P0.05);HN组SP3-e08和Lachnoclostridium 10的相对丰度显著低于其他2组(P0.05);LN组解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)相对丰度显著高于其他2组(P0.05);MN组赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和叶杆菌属(Phyllobacterium)的相对丰度显著高于其他2组(P0.05),食物谷菌属(Victivallis)的相对丰度极显著高于其他2组(P0.01)。综合得出,饲粮NDF水平在35.01%~45.16%变化时,显著影响山羊瘤胃液NH3-N浓度和乙酸/丙酸,显著影响瘤胃Prevotellaceae UCG-001、Prevotellaceae UCG-003等多种菌属的相对丰度。     

山羊瘤胃与粪便微生物多样性

本试验旨在应用高通量测序技术比较山羊瘤胃和粪便微生物的结构与组成。选取6只10月龄波尔山羊,饲喂精粗比为3∶7的饲粮14 d后采集瘤胃液(R组)和粪便样品(F组)(每组6个重复,每个样品为1个重复)。提取总DNA后用古菌/细菌16S rRNA通用引物扩增V4~V5区,并用Illumina Mi Seq平台测序。结果表明:1)共获得有效序列227 729条,聚类后得13 601个运算分类单位(OTU)。2)所得OTU经物种注释99.337%被归类为细菌界,F组相对丰度最高优势菌门为厚壁菌门(65.400%),R组相对丰度最高优势菌门为拟杆菌门(60.188%)。3)从所有样品中共检测到129个科,F组中相对丰度最高为瘤胃球菌科(37.705%),极显著高于R组(P0.01),而R组中,相对丰度最高的为普雷沃氏菌科(29.959%),极显著高于F组(P0.01)。4)在粪便样品和瘤胃液样品种共检测到258个属,F组相对丰度最高的属为瘤胃球菌科未分类的属(26.914%),R组相对丰度最高为普雷沃菌属(28.621%)。5)所有12个样品间共发现了14个共享属,其中相对丰度最高的为厚壁菌门下的梭菌属4(Clostridium_Ⅳ,1.748%)。本试验结果表明瘤胃和粪便中微生物组成存在着较大差异,瘤胃中还有许多未被分类鉴定且相对丰度较高的微生物,需要进一步研究。     

柠檬酸对伊拉肉兔盲肠微生物多样性及代谢产物的影响

本试验旨在研究饲粮中添加柠檬酸对伊拉肉兔盲肠微生物多样性及代谢产物的影响。选取35日龄体重相近的健康断奶伊拉肉兔100只,随机分为5组,每组20个重复,每个重复1只兔。空白对照组饲喂基础饲粮,抗生素对照组饲喂添加抗生素的基础饲粮,3个试验组分别饲喂在基础饲粮中添加0.5%(试验Ⅰ组)、1.0%(试验Ⅱ组)、1.5%(试验Ⅲ组)柠檬酸的试验饲粮。预试期5 d,正试期22 d。饲养试验结束后,采用Illumina HiSeq高通量测序技术对试验兔盲肠微生物的16S rDNA基因的V4区进行生物信息学分析。结果表明:1)试验Ⅲ组盲肠微生物Chao指数、Shannon指数和Simpson指数均极显著高于2个对照组及其他试验组(P0.01)。2)在门水平上,各组试验兔盲肠微生物均主要由厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门组成,且饲粮中添加柠檬酸对各主要优势菌门的相对丰度均有极显著影响(P0.01);在属水平上,各组最大的优势菌属均为瘤胃球菌科NK4A214群,除青枯菌属、伯克氏菌科未分类菌属和罕见小球菌属外,饲粮中添加柠檬酸对各优势菌属的相对丰度均有显著或极显著影响(P0.05或P0.01)。3)与空白对照组和抗生素对照组相比,饲粮中添加柠檬酸对试验兔盲肠内容物pH及微生物代谢产物各挥发性脂肪酸的浓度均没有显著影响(P0.05)。由此得出,饲粮中添加柠檬酸可提高伊拉肉兔盲肠微生物多样性,通过改变盲肠微生物组成比例来改变盲肠微生物的动态平衡。     

复合菌发酵稻草对安格斯牛生长性能、瘤胃发酵参数及菌群结构的影响

本试验旨在研究复合菌发酵稻草对安格斯牛生长性能、瘤胃发酵参数以及菌群结构的影响。选择14月龄左右、体重[(390.47±50.14) kg]相近的健康安格斯牛20头,随机分为2组,每组10个重复,每个重复1头牛。稻草组(RS组)饲喂稻草+玉米青贮+精料全混合日粮,发酵稻草组(FRS组)饲喂发酵稻草+玉米青贮+精料全混合日粮,2组全混合日粮营养水平基本一致。预试期7 d,正试期93 d。结果表明:1)复合菌发酵稻草表面出现空鼓和开裂,纤维结构发生改变。相比稻草和发酵对照,复合菌发酵稻草的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、玉米赤酶烯酮含量和霉菌总数下降,粗蛋白质(CP)含量和细菌总数提高,未检出黄曲霉毒素B1和呕吐霉素。2)与RS组相比,FRS组的平均日增重和平均日采食量显著提高(P0.05),料重比显著降低(P0.05)。3)与RS组相比,FRS组的瘤胃微生物蛋白含量极显著提高(P0.01),瘤胃pH和氨态氮、总挥发性脂肪酸、丁酸含量及乙酸/丙酸差异不显著(P0.05)。4)与RS组相比,FRS组的Sobs指数显著提高(P 0.05),Ace指数和Chao指数极显著提高(P 0.01),Shannon指数有升高趋势(P=0.093),Simpson指数差异不显著(P0.05)。5)门水平上,2组的优势菌门主要为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。FRS组的拟杆菌门相对丰度显著高于RS组(P0.05),厚壁菌门相对丰度显著低于RS组(P0.05)。属水平上,2组优势菌属均为瘤胃球菌属_2(Ruminococcus_2),RS组其余相对丰度高于5%的菌属依次为毛螺菌科_NK3A20群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)、瘤胃球菌科_NK4A214群(Ruminococcaceae_NK4A214_group)、理研菌科_RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)以及普雷沃氏菌属_1(Prevotella_1);FRS组依次为普雷沃氏菌属_1、理研菌科_RC9肠道群和毛螺菌科_NK3A20群等。其中,RS组毛螺菌科_NK3A20群相对丰度极显著高于FRS组(P0.01)。由此可见,复合菌发酵能改变稻草纤维结构,提高营养价值,减缓霉变。饲喂复合菌发酵稻草能提高安格斯牛生长性能、改善瘤胃发酵环境以及增加微生物菌群多样性和丰富度,同时影响门和属水平的菌群结构。     

饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交羊瘤胃发酵参数和瘤胃液菌群多样性的影响

本试验旨在研究饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交羊瘤胃发酵参数和瘤胃液菌群多样性的影响。选取体重相近的杜寒杂交羊30只,随机分为3组,每组10只,各组饲喂饲粮如下:对照组,基础饲粮;沙葱组,基础饲粮+沙葱粉(沙葱粉添加量为饲粮干物质的0.46%);复合益生菌组,基础饲粮+复合益生菌制剂(复合益生菌制剂添加量为饲粮干物质的4.35%)。饲喂90 d后,随机从每组羊群中选取体重相近的试验羊4只,屠宰后采集瘤胃液,检测瘤胃发酵参数,并运用高通量测序方法检测瘤胃菌群多样性。结果表明:1)与对照组相比,复合益生菌组瘤胃液乙酸浓度显著提高(P0.05),沙葱组瘤胃液乙丙比下降(P0.05),复合益生菌组瘤胃液乙丙比则升高(P0.05)。2)复合益生菌组瘤胃液香农指数显著高于对照组(P0.05),而沙葱组瘤胃液香农指数虽高于对照组,但差异不显著(P 0.05)。3)在前10种菌门中,沙葱组各菌门相对丰度与对照组存在差异,但差异均不显著(P0.05);复合益生菌组拟杆菌门、疣微菌门和互养菌门的相对丰度显著高于对照组(P0.05),而变形菌门的相对丰度显著低于对照组(P0.05);在科水平上,沙葱组和复合益生菌组氨基酸球菌科的相对丰度均显著低于对照组(P0.05)。由此得出,饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂均可以改变瘤胃发酵类型,并可不同程度地丰富瘤胃液菌群多样性。     

单宁与饲用纤维素酶对湖羊瘤胃微生物菌群的影响

试验旨在利用高通量测序技术研究添加单宁与饲用纤维素酶对湖羊生长育肥期瘤胃微生物菌群结构的影响,为单宁和饲用纤维素酶在反刍动物生产中更好地利用提供理论依据。选用3月龄生长发育良好、平均体重(19.85±1.45)kg的肉用湖羊36只,随机分成对照组和3个处理组,对照组饲喂基础日粮,处理组分别在基础日粮中加入0.1%单宁(单宁组)、0.1%饲用纤维素酶(纤维素酶组)和0.1%单宁+0.1%饲用纤维素酶(混合组),每组3个重复,每个重复3只湖羊。试验期70d,其中过渡期7d,预试期7d,正饲期56d。试验结束后,采集湖羊瘤胃液,提取细菌总DNA,进行PCR扩增后用Illumina Hi Seq 2500测序平台进行高通量测序。结果表明:(1)12个湖羊瘤胃微生物样品测序共获得957 440对序列,平均每个样品产生55 997条clean tags,过滤嵌合体后共产生502 965条effective tags;各组湖羊瘤胃微生物样品的AvgLen均在419～420之间;(2)各组间湖羊瘤胃微生物的Ace指数和Chao1指数差异均不显著(P0.05);与对照组相比,单宁组、纤维素酶组和混合组湖羊瘤胃微生物的香农指数显著提高(P0.05);纤维素酶组湖羊瘤胃微生物的辛普森指数较对照组显著降低(P0.05);(3)在门水平上,单宁组湖羊瘤胃内拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度比对照组显著降低(P0.05);单宁组、纤维素酶组和混合组湖羊瘤胃内厚壁菌门(Firmicutes)丰度较对照组均呈下降趋势,但差异不显著(P0.05);(4)在属水平上,单宁组湖羊瘤胃内普雷沃菌属-1(Prevotella_1)丰度降低,与对照组、纤维素酶组差异均显著(P0.05),但与混合组差异不显著(P0.05);单宁组和纤维素酶组湖羊瘤胃内瘤胃菌属(Rumen_bacterium)丰度较对照组和混合组提高,且与混合组的差异显著(P0.05)。综合试验结果,在湖羊日粮中同时加入单宁和饲用纤维素酶可以提高湖羊瘤胃内菌群的多样性和丰度,影响瘤胃菌群结构,缓解单宁对拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)菌落的抑制;同时混合添加可以缓解单独添加单宁对纤维素分解的抑制作用;在门水平上各组湖羊瘤胃内优势菌群均为拟杆菌门和厚壁菌门;在属水平上各组湖羊瘤胃内优势菌群均为理研菌科-RC9(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、细菌(Bacterium)、普雷沃菌属-1和瘤胃菌属。     

日粮精粗比对湖羊瘤胃发酵和菌群结构的影响

为了研究日粮精粗比对湖羊瘤胃发酵和菌群结构的影响,试验选择40只体重相近、体况良好且健康的湖羊羔羊,随机分为4组,每组10只(公母各半),各试验组羊分别饲喂精粗比70:30(A)、60:40(B)、50:50(C)和40:60(D)的全混合日粮,试验期为70 d。结果表明:1)试验B组的氨态氮、丙酸、丁酸和戊酸含量均显著高于试验D组(P<0.05)。2)4组共产生875个OTU,其中共有OTU为725个,占总OTU数量的82.86%,试验A和D组分别含特有OTU为6和1个。试验A组的细菌门数量和香浓指数显著高于试验C和D组(P<0.05),而辛普森指数则显著低于试验B和C组(P<0.05)。试验C组细菌多样性与试验A和B组差异显著(P<0.05)。3)在门水平上,试验A组的放线菌门(Actinobacteria)和螺旋菌门(Spirochaetae)相对丰度显著高于试验C和D组(P<0.05)。在属水平上,试验A组毛螺菌科_ND3007(Lachnospiraceae_ND3007)、密螺旋体属_2(Treponema_2)、魏斯氏菌属(Weissella)、厌氧支原体属(Anaeroplasma)、短杆菌属(Brevibacterium)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)、未培养瘤胃杆菌属(Uncultured_rumen_ bacterium)和罗斯氏菌属(Roseburia)的相对丰度显著高于试验D组(P<0.05),而毛螺菌科_XPB1014(Lachnospiraceae_XPB1014)和未培养拟杆菌目_BS11(Uncultured _Bacteroidales_BS11)的相对丰度则分别显著低于试验C和D组(P<0.05)。综上所述,高精粗比日粮能够提高湖羊瘤胃细菌丰富度和多样性,促进瘤胃的发酵。     

饲粮中添加酵母培养物对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响

本试验旨在研究饲粮中添加酵母培养物(YC)对舍饲牦牛瘤胃发酵参数及微生物区系的影响。试验选取4岁、初始体重为(180.31±29.73)kg的健康麦洼公牦牛36头,随机分为4组,每组9个重复,每个重复1头牦牛,分别饲喂YC添加水平为0(Ⅰ组)、0.5%(Ⅱ组)、1.0%(Ⅲ组)和1.5%(Ⅳ组)的全混合日粮。预试期10 d,正试期80 d。结果表明:1)随着饲粮YC添加水平的升高,瘤胃微生物蛋白(MCP)含量显著升高(P<0.05),pH有呈线性降低的趋势(P=0.058),氨态氮(NH3-N)含量有呈二次曲线变化的趋势(P=0.055),乙酸比例及乙酸/丙酸呈显著线性降低(P<0.05),丙酸和丁酸比例呈显著线性增加(P<0.05),总挥发性脂肪酸(TVFA)含量无显著变化(P>0.05)。2)舍饲牦牛瘤胃微生物多样性指数除Chao指数外,其余各指数组间无显著差异(P>0.05)。3)门水平上,4组的优势菌门均为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门。随着饲粮YC添加水平的升高,疣微菌门的相对丰度呈显著线性升高(P<0.05),Saccharibacteria的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),互养菌门的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05),变形菌门和纤维杆菌门的相对丰度有呈二次曲线变化的趋势(P=0.065,P=0.064)。属水平上,普雷沃菌属、拟杆菌目BS11和理研菌科RC9为优势菌属,随着饲粮YC添加水平的升高,克里斯滕森菌科R7的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH和NH3-N含量呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),奎因氏菌属的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与TVFA含量呈显著正相关(r=0.460,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-001和瘤胃球菌科UCG-014的相对丰度呈显著线性降低(P<0.05),与pH呈显著正相关(r>0.500,P<0.05),瘤胃球菌科UCG-011和瘤胃球菌属2的相对丰度呈显著二次曲线变化(P<0.05)。综上所述,在舍饲牦牛饲粮中添加YC显著影响了瘤胃中微生物的丰富度,影响门和属水平微生物的组成,进而对瘤胃发酵参数产生影响。     

饲粮中性洗涤纤维水平对山羊瘤胃细菌结构及组成的影响北大核心CSCD

本研究旨在利用高通量测序技术研究饲粮中性洗涤纤维(NDF)水平对山羊瘤胃细菌结构及组成的影响。选用6只山羊进行3×3拉丁方试验,依据饲粮NDF水平分为低(35.01%,LN组)、中(40.10%,MN组)和高NDF水平组(45.16%,HN组),每组2只。分3期进行饲养试验,每期试验20 d,其中预试期14 d,正试期6 d。正试期结束后采集山羊瘤胃内容物,提取细菌总DNA后,用细菌通用引物对16S rRNA的V4区进行PCR扩增,扩增产物用Illumina Hi Seq250PE测序平台进行高通量测序,测序结果用QIIME 1.8.0等生物信息学软件进行分析。结果表明:1)HN组的瘤胃液氨态氮(NH3-N)浓度极显著低于LN组和MN组(P<0.01);LN组瘤胃液乙酸/丙酸显著低于HN组(P<0.05),但MN组与其他2组无显著差异(P>0.05)。2)各组间Chao1指数和Shannon指数的差异均不显著(P>0.05);LN组observed species指数显著高于其他2组(P<0.05),其他2组间则无显著差异(P>0.05)。3)在门水平上,3组间所有细菌的相对丰度差异均不显著(P>0.05);在属水平上,HN组普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae UCG-003)和瘤胃球菌科UCG-014(Ruminococcaceae UCG-014)的相对丰度显著高于其他2组(P<0.05);HN组瘤胃球菌科NK4A214(Ruminococcaceae NK4A 214 group)、瘤胃球菌科UCG-005(Ruminococcaceae UCG-005)的相对丰度显著高于LN组(P<0.05);HN组SP3-e08和Lachnoclostridium 10的相对丰度显著低于其他2组(P<0.05);LN组解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)相对丰度显著高于其他2组(P<0.05);MN组赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和叶杆菌属(Phyllobacterium)的相对丰度显著高于其他2组(P<0.05),食物谷菌属(Victivallis)的相对丰度极显著高于其他2组(P<0.01)。综合得出,饲粮NDF水平在35.01%~45.16%变化时,显著影响山羊瘤胃液NH3-N浓度和乙酸/丙酸,显著影响瘤胃Prevotellaceae UCG-001、Prevotellaceae UCG-003等多种菌属的相对丰度。     

围产期奶牛瘤胃发酵参数及细菌菌群的变化研究

本实验旨在研究围产期奶牛瘤胃微生物区系的反应。选择年龄、胎次、体况和预产期相近的干奶牛30头,产前21 d设为围产前期组,产后21 d设为围产后期组。选择14头奶牛分别在产前7 d和产后14 d采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数和微生物细菌菌群。结果表明：1)与围产前期相比,围产后期奶牛瘤胃液的pH和乙酸/丙酸降低(P<0.01),乙酸、丙酸、丁酸及总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度均提高(P<0.01);2)门水平上,围产后期奶牛瘤胃液拟杆菌门、变形菌门、蓝藻门和放线菌门相对丰度高于围产前期(P<0.01或P<0.05),厚壁菌门、纤维杆菌门、Kiritimatiellaeota和软壁菌门相对丰度低于围产前期(P<0.01或P<0.05);属水平上,围产后期奶牛瘤胃液普雷沃氏菌属＿7、毛螺旋菌科NK3A20群、琥珀酸弧菌科UCG-001和Shuttleworthia相对丰度高于围产前期(P<0.01),瘤胃球菌科＿NK4A214群属、克里斯滕森菌R-7群属、理研菌科RC9肠道群属、产乙酸糖发酵菌、普雷沃氏菌科UCG-003属和丁酸弧菌属＿2相对丰度均低...