头孢喹肟(CEF)影响牦牛瘤胃微生态的宏基因组学分析

为了探讨头孢喹肟(CEF)对牦牛瘤胃微生态的影响,试验将牦牛分为处理组和对照组,处理组静脉注射CEF 1 mg/kg(按体重),对照组未做抗生素处理。采集各组瘤胃液,通过生物信息学分析软件考查CEF对瘤胃菌群多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能的影响。结果表明:CEF可降低拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度,在属水平上CEF对普雷沃氏菌属(Prevotella)和拟杆菌属(Bacteroides)具有抑制作用;CEF对CAZy中糖苷水解酶(GH)、糖基转移酶(GT)、碳水化合物结合模块(CBM)等9类功能酶均产生影响,干扰碳水化合物代谢;牦牛瘤胃微生物中降解植物纤维素主要的CAZy是GH和GT家族。说明CEF可改变瘤胃细菌多样性,影响CAZy功能,使瘤胃微生态失衡。     

宏基因组学揭示AFB1对牦牛瘤胃微生物多样性及CAZy谱影响

采用宏基因组学方法探讨黄曲霉毒素B1(AFB1)对牦牛瘤胃微生物多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能谱的影响。试验设E1、E2两个试验组和对照组C,日粮中添加AFB1量分别为20μg·kg^-1、60μg·kg^-1和0。采集瘤胃液,提取DNA,进行宏基因组分析。结果表明,AFB1降低拟杆菌门及厚壁菌门的丰度,在属水平上较高水平的AFB1对普雷沃氏菌具有抑制作用。牦牛瘤胃中降解植物纤维素主要的CAZy是糖苷水解酶(GH)和糖基转移酶(GT)。AFB1对CAZy中6类酶以及3种纤维小体构成组分均产生影响,且高水平影响更大。研究揭示,AFB1降低瘤胃细菌多样性,影响CAZy功能。研究结果有利于探讨AFB1影响反刍动物瘤胃微生态的机制,为饲料安全使用及牦牛健康养殖和产品安全生产提供参考。     

四川白鹅不同肠段菌群多样性比较研究

试验利用Illimina MiSeq高通量测序对70日龄四川白鹅十二指肠、空肠、回肠和盲肠内容物进行微生物多样性分析。结果显示:①4个肠段微生物群落的α多样性(菌群丰度上)存在显著差异(P0.05);②4个肠段的菌群结构在6个菌门和13个菌属的相对丰度存在显著差异(P0.05);③盲肠微生物在7个菌属(脱硫弧菌属、拟杆菌属、拟杆菌属、相炭疽杆菌属、瘤胃球菌属、韦荣球菌属和Butycricimonas菌属)的相对丰度都显著高于其他3个肠段(P0.05),但是空肠的链球菌属和回肠的SMB53菌属的相对丰度均显著高于其他3个肠段(P0.05)。结果提示:鹅不同肠段的菌群组成存在显著差异,回肠和空肠微生物都参与粗纤维的消化,盲肠消化粗纤维的能力要强于其他3个肠段。     

采用Illumina MiSeq测序技术分析断奶幼兔盲肠微生物群落的多样性

本试验旨在采用Illumina MiSeq测序技术分析断奶幼兔盲肠微生物群落的多样性。选取30窝同日出生、胎次相同和平均窝重相近的健康新生仔兔,于14日龄开始补饲,断奶当日(30日龄)从30窝仔兔中选取48只体重相近的健康幼兔作为试验兔,饲喂不添加抗生素的基础饲粮。分别于断奶当日及断奶后1、2和3周随机选取6只健康幼兔屠宰,无菌采集盲肠内容物,从中选取3个样本提取微生物基因组总DNA,采用Illumina MiSeq测序技术检测其中的微生物群落多样性。结果显示:1)健康幼兔盲肠微生物群落α多样性指数指标(ACE值、Chao1值、Shannnon值)随日龄的增长有升高的趋势(P0.10)。2)不同日龄健康幼兔盲肠微生物各菌门的相对丰度差异不显著(P0.05),且均主要由厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和疣微菌门组成;在科水平上,厚壁菌门主要由瘤胃球菌科和毛螺旋菌科组成,拟杆菌门主要由拟杆菌科和紫单胞菌科组成;在属水平上,拟杆菌属、Barnesiella、Akkermansia、普雷沃氏菌属和4种未知菌属为优势菌属;拟杆菌属和Parabacteroides在断奶当天的相对丰度较高,且与其他日龄组差异显著(P0.05)。3)健康幼兔盲肠中均存在乳杆菌属,且相对丰度在各日龄组间差异不显著(P0.05)。由此得出,断奶时健康幼兔盲肠微生物区系已基本建立,相对丰度最大的优势菌属为拟杆菌属,但断奶后随着日龄的增长,微生物组成趋于复杂。     

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

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(P0.01),乙酸/丙酸极显著低于LC组(P0.01)。2) HC组奶牛瘤胃细菌操作分类单元数量极显著低于LC组(P0.01)。3) LC组的Ace指数、Chao1指数显著高于HC组(P0.05),Shannon指数、Simpson指数极显著高于HC组(P0.01)。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(P0.01),HC组奶牛瘤胃中变形菌门、螺旋菌门丰度极显著高于LC组(P0.01)。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(P0.01),丁酸弧菌属丰度显著高于HC组(P0.05); 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(P0.01),vadinCA11丰度显著高于LC组(P0.05)。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。     

基于16S rRNA测序分析正常与腹泻牦牛犊牛粪便细菌区系组成

试验旨在比较分析放牧条件下正常与腹泻牦牛犊牛粪便微生物区系组成与基因功能预测,筛选出作为腹泻评价依据的细菌,为下一步牦牛犊牛益生菌制剂的开发提供理论依据。在放牧条件下分别采集青海玉树地区正常与腹泻牦牛犊牛粪便样本各7份并提取DNA,利用16S rRNA测序技术研究两组牦牛犊牛肠道微生物区系的OTUs聚类、门水平和属水平相对丰度差异性、Alpha多样性、Beta多样性、功能预测水平信息。结果显示,在门水平上,正常组和腹泻组的优势菌门有拟杆菌门和厚壁菌门,且腹泻组的梭杆菌门显著高于正常组(P0.05);在属水平上,正常组犊牛粪便中优势细菌相对丰度从高到低为:拟杆菌属、拟普雷沃菌属和未分类的瘤胃菌属;腹泻组犊牛粪便中优势细菌相对丰度从高到低为:拟杆菌属、梭杆菌属、未分类的肠杆菌属和未分类的瘤胃菌属,且腹泻组的梭杆菌属显著高于正常组(P0.05);在功能预测水平上,腹泻组的聚糖生物合成与代谢、运输和分解代谢、老化、分类和降解、脂代谢显著高于正常组(P0.05),正常组的氨基酸代谢、信号转导、细胞运动、遗传信息显著高于腹泻组(P0.05)。通过分析放牧牦牛犊牛正常组和腹泻组之间的优势菌群差异表明,犊牛腹泻是由梭杆菌属引起的。     

不同背膘厚猪肠道微生物多样性差异的比较

在军牧1号白猪中挑选背膘厚差异极显著(P0.01)的高背膘(HBF)组和低背膘(LBF)组公猪各5头,对粪便微生物进行16S rRNA高通量测序。结果显示,2组间微生物群落结构存在33.00%的差异;HBF组厚壁菌门和梭菌纲的相对丰度高于LBF组,拟杆菌门和拟杆菌纲的相对丰度低于LBF组,但差异均不显著(P0.05);HBF组纤维杆菌门、消化球菌属、萨特菌属、考拉杆菌属、多尔菌属和纤维杆菌属序列量显著高于LBF组(P0.05);HBF组优势属为布雷德菌属、梭菌属和考拉杆菌属。结果表明,高背膘猪的粪便厚壁菌门比例增加,而拟杆菌门比例下降,布雷德菌属、梭菌属和考拉杆菌属为高背膘猪的关键群属。     

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。     

甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构的影响

为利用16S rDNA技术研究甘露寡糖不同添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构影响,本研究选用出生日龄一致、体重接近、健康状况良好的荷斯坦公犊牛20头,随机分为4组。CR组为对照组,饮用乳及开食料中均不添加甘露寡糖;ORa组在饮用乳中添加5 g甘露寡糖,开食料中不添加甘露寡糖;ORb组在开食料中添加5 g甘露寡糖,饮用乳中不添加甘露寡糖;ORc组在饮用乳及开食料中各添加2.5 g甘露寡糖(混合添加)。应用16S rDNA测序技术,研究了甘露寡糖添加方式对犊牛瘤胃细菌构建的影响。结果表明:甘露寡糖添加方式会影响哺乳期犊牛瘤胃细菌总数,但对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05)。在门水平上,与对照组相比,ORb组颗粒料中添加甘露寡糖显著降低了厚壁菌门与放线菌门的丰度(P<0.05),极显著提高了变形菌门的丰度(P<0.01),优势菌门增加为3种,分别为拟杆菌门、厚壁菌门与变形菌门。在属水平上,甘露寡糖不同添加方式导致哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结发生了改变,其中甘露寡糖不同添加方式对小杆菌属和脱硫弧菌属在瘤胃内丰度均产生了影响,但对ORa组与ORc组犊牛瘤胃细菌影响不及ORb组;且ORb组犊牛瘤胃细菌功能性菌属普雷沃氏-7属、氨基酸球菌属、优杆菌属和琥珀酸弧菌等均发生显著变化。基于以上结果,得出如下结论:本研究条件下,甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05),但开食料中寡糖添加方式对菌群结构产生部分影响,其中发挥瘤胃蛋白降解作用和淀粉降解作用的琥珀酸弧菌科-UCG-001属、利用乳酸的新月形单胞菌属丰度极显著提高(P<0.01),而利用乳糖的优杆菌属丰度显著降低,降解半纤维素的小杆菌属丰度极显著降低(P<0.01)。     

高、低剩余采食量滩羊瘤胃微生物的差异

剩余采食量(RFI)通过实际采食量与预期采食量之差来评估饲料效率。瘤胃微生物相对丰度和活性决定着反刍动物的饲料效率。本研究选取345只6月龄左右体重相近的滩羊,采用多元回归模型计算每只羊的RFI,按数值极值大小分为极高组和极低组,分别采集其瘤胃液,利用测序技术对滩羊瘤胃液样本中细菌16S rRNA基因扩增子进行测序,分析其瘤胃微生物菌群。结果表明,极高和极低组公母羊瘤胃微生物多样性和丰富度均无显著变化(P>0.05),PCoA主坐标分析未发现瘤胃内微生物群落明显分离。极高组中,公羊的拟杆菌门和变形菌门丰度显著高于母羊,母羊的放线菌门丰度显著高于公羊(P <0.05)。极高组中,母羊的Olsenella菌属丰度显著高于公羊,公羊的Prevotella菌属和Erysipelotrichaceae＿UCG-002丰度显著高于母羊(P <0.05)。极低组中,公羊的Selenomonas菌属丰度显著高于母羊(P <0.05)。公羊不同RFI表型中,低RFI组的广古菌门中的Methanobrevibacter菌属丰度显著高于高RFI组,高RFI组的变形菌门丰度显著高于低R...