青贮饲用油菜对育肥期山羊瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响

:/DOI10.11686cxb2018613y

草 业 学 报

ACTAPRATACULTURAESINICA 第28卷 第9期

Vol.28,No.9

://httcxb.matech.com.cnpyg

,():ulturaeSinica2019,289146-154.

ZhaoN,YanChenF,etal.Effectofsilaefeedinaeontherumenfermentationparametersandmicrobialdiversitfoats.ActaPratacgXH,ggrpyog-

():赵娜,杨雪海,陈芳,等.青贮饲用油菜对育肥期山羊瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响.草业学报,2019,289146-154.

青贮饲用油菜对育肥期山羊瘤胃发酵

参数及微生物多样性的影响

赵娜1,杨雪海1,陈芳1,郭万正1,李晓峰1,魏金涛1*,

陈明新1,周广生2,傅廷栋2,谭志平3

)湖北武汉4湖北省恩施州巴东县信陵镇畜牧兽医服务中心,湖北恩施430070;3.44399

(湖北省农业科学院畜牧兽医研究所,动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室,湖北武汉4华中农业大学植物科学技术学院,1.30064;2.

摘要:本试验旨在研究青贮饲用油菜对山羊瘤胃发酵参数及微生物多样性的影响。将24只3月龄左右宜昌白山),羊[平均体重(公母各半]随机分为2组。试验组饲喂含有青贮饲用油菜的全混合饲粮,对照组饲14.83±0.32kg,。试验结束时,喂含有青贮全株玉米的全混合饲粮,预试期7d正饲期9每组屠宰6只羊,取瘤胃液测定p氨0dH、态氮、瘤胃液菌体蛋白质、挥发性脂肪酸等指标,并采用1试6S高通量测序方法分析瘤胃中菌群结构。结果表明,);,氨态氮无显著差异(试验组山羊瘤胃液菌体蛋白含量和异丁酸含量显著高于对照组(H值、P>0.05P<0.05)p

);其他挥发性脂肪酸含量差异不显著(瘤胃菌群结构分析结果表明,试验组和对照组相对丰度大于0.P>0.051%的菌门,分别有1两组中共有的菌门按照丰度排序依次是拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、螺旋体门和5和14个,物含量均最多。试验组与对照组有显著差异的菌群P模糊分类群丰度revotella_1丰度从21.10%减少到16.66%,)。综上所述,从1.饲喂青贮饲用油菜能保持山羊瘤胃内环境及微生物菌群结构稳95%增加到3.19%(P<0.05定,维持瘤胃正常发酵。

关键词:青贮饲用油菜;宜昌白山羊;瘤胃;微生物多样性

)。试验组与对照组间山羊瘤胃液验组与对照组山羊的平均日增重、干物质采食量和料重比无显著差异(P>0.05

,)。属水平上,但各菌门丰度组间差异不显著(两个组山羊瘤胃液中普雷沃氏菌属的微生SaccharibacteriaP>0.05

diversitfgoatsyo

Effectofsilaefeedinaeontherumenfermentationparametersandmicrobialggrp

111111*

,,,ZHAONaYANGXueHaiCHENFanGUOWanzhenLIXiaofenIJintaog,g,g,WE----1223

,CHENMinxinZHOUGuanshenFUTindonTANZhiinggg,gg,pg----

1.HubeiKeaboratornimalEmbroEnineerinndMolecularBreedinInstituteonimalScienceandVeterinaryLyofAyggag,fAyiceCenter,Enshi444399,ChinaPlantScienceandTechnoloWuhan430070,China;3.BadonountinlinownAnimalHusbandrndVeterinarerv-gy,gCyXgTyaySMedicine,HubeiAcademriculturalSciences,Wuhan430064,China;2.HuazhonriculturalUniversitColleeoyofAggAgy,gftionparametersandrumenfloracomositionofoats.TwentfourYichanhitegoatsofabout3monthsoldpgygw-

:AbstractThepuroseofthisexerimentwastostudtheeffectsoffeedinraesilaeontherumenfermentappygpg-[),]waveraeweiht(14.83±0.32k12maleand12femaleererandomlividedintotwogrous.Theexgggydp-收稿日期:改回日期:2018-09-15;2019-01-16

)基金项目:湖北省现代农业产业技术体系项目和湖北省农业创新项目(资助。2016-620-000-001-028),:作者简介:赵娜(女,河南驻马店人,助理研究员,硕士。E1981--mailhnzona@sina.com

:*通信作者Corresondinuthor.E-mailintao001@163.compgaj

第28卷第9期

草业学报2019年147

,erimentalrouasfedatotalmixedrationcontaininnsiledforaeandthecontrolgrouasfedatotalpgpwgegpw,,das.Attheendoftheexeriment6goatswereslauhteredineachgrouandtherumenfluidwasusedtoypgpmixedrationcontaininnsiledwholemaize.Therewasapretestperiodof7dasandafeedineriodof90geygp-

throuhutseuencin16S)methodwasusedtoanalzethebacterialpoulationstructureintherumen.gpqg(yp,Therewasnosinificantdifferenceinaveraedailaindratterintakeorfeedratiobetweentheexeriggygymp-)mentalgroundthecontrolrouP>0.05.TherewasnosinificantdifferenceinrumenfluidpHandampagp(g-monianitroenbetweengoatsinthetwogrous(P>0.05).Thecontentsofbacterialproteinandisobutricgpy(),P<0.05anddifferencesinlevelsofothervolatilefattcidsdidnotsinificantlP>0.05)betweentheyagy(

,,measurepH,ammonianitroenrumenliuidbacterialroteinvolatilefattcidsandotherindicators.Hihgqpyag-

acidinrumenfluidofgoatsfedensiledforaeraeweresinificantliherthanthoseofthecontrolgrougpgyhgp

twogrous.Therewere15bacterialtaxawithrelativeabundancegreaterthan0.1%identifiedintheexeripp-,F,P,wereBacteroidesirmicutesroteobacteria,SirochaetaeandSaccharibacteria.Atthegenuslevelthepmentalround14inthecontrolgrou.Themosttaxacommontobothexerimentalandcontrolgrousgpappp,mostabundanttaxonwasPrevotella.Comaredtothecontrolroutheonlinificantdifferencesinbacteripgpysg-

alabundanceobservedintheexerimentalrouereareductioninPrevotella_1from21.10%to16.66%apgpw-,3.19%abundance.Forallothertaxatherewasnosinificantdifferencebetweenthecontrolandexerimentalgp,rousintheseciesabundanceintherumenflora.InsummarinthisexerimentfeedinfsilaeraegppypgogpmaintainedtherumenenvironmentandmicrobialcommunittructureofYichanhitegoatswithoutdisruysgwp-)bundanceandanincreaseinambiuoustaxa(forwhichreadscouldnotbeassinedtoaseciesfrom1.95%toggp

tiontonormalrumenfermentation.

:;;;mKeordssilaefeedinaeYichanhitegoatrumenicrobialdiversitggrpgwyyw

近年来,中国草食动物养殖业快速发展,伴随而来的是饲草需求持续增加,供给矛盾显现,尤以冬春季节缺口

1]

,更为明显。油菜(易越冬,种植成本低、生物产量大、蛋白和脂肪含量高[中国南北地区都Brassicacampestris)

适宜种植,可以缓解冬春季节饲草不足的矛盾。近年来,饲用油菜相关研究逐渐得到重视,且已有数个饲用双低

[][]

油菜品种如华油杂6饲油1号、饲油32、6号等2-3。杨雪海等4研究了不同生长阶段的油菜饲用营养价值。刘5]彦培等[报道了结实期全株油菜及油菜秸秆的混合青贮技术,青贮方式能较好保存油菜及其秸秆,且增强其适口]6-7性。王亚犁[研究了饲用油菜复合青贮育肥秦川牛、滩羊等,动物体增重效果明显。饲用油菜经青贮后适口性

更好,但其对反刍动物瘤胃发酵参数及菌群结构的影响尚未见报道。青贮玉米是反刍动物养殖中常用的饲料原

]8-12

,料,从品种培育、青贮技术、青贮品质、微生物菌落等方面得到了广泛研究[其适口性较好,对羊有较好的饲13]

。本试验以青贮全株玉米(养效果[为对照,研究青贮饲用油菜对山羊瘤胃发酵参数、瘤胃菌群结构Zeamas)y的影响,为饲用油菜在肉羊生产中的应用提供参考依据。1 材料与方法1.1 试验材料

含量分别为1ADF)1.35%、47.11%和33.80%。

,、,,蛋白质(中性洗涤纤维(和酸性洗涤纤维(crudeproteinCP)neutraldeterentfiberNDF)aciddeterentfibergg

青贮全株玉米:品种为雅玉8号,收割时期为蜡熟期。青贮后外观为青黄色,具有酸香气味。风干样中粗蛋

青贮饲用油菜:品种为华油杂6收割时期为结荚初期。青贮后外观为青黄色,具有酸香气味。风干样中粗2,

1.2 青贮方法

白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别为13.10%、58.62%和35.71%。

形青贮捆,每捆5置于水泥地面遮雨棚下存放60k0d后备用。g左右,

将收割后经晾晒、粉碎、揉丝的饲用油菜或全株玉米分别用ZL5552型青贮打捆包膜一体机进行打捆成圆柱

148)ACTAPRATACULTURAESINICA(2019

表1 全混合饲粮组成

Vol.28,No.9

1.3 试验动物与试验饲粮

每个重复3只羊。试验组饲喂含有青贮4个重复,

饲用油菜的全混合饲粮,对照组饲喂含有青贮全株),,。玉米的全混合饲粮(表1预试期7d正试期90d

饲养试验于2016年9月至12月在湖北省宜昌

,宜昌白山羊2公母各半)随机分为2组,每组4只(

、将3月龄左右、体重(健康的14.83±0.32)kg

Table1 Comositionandnutrientlevelsoftotalmixedrationsp

含量Content对照组

试验组

ControlrouestgrougpTp

0.007.002.803.000.501.00

71.000.008.002.403.002.000.50100.0052.274.785.5310.250.810.596.721.00

原料Inredientsg

青贮饲用油菜Silaefeedinae(%)ggrp花生秸秆Peanutstalk(%)玉米Corn(%)大麦Barle%)y(

1.4 饲养管理

青贮全株玉米Silaewholeplantcorn(%)71.10g

12.60

市农业科学研究院宜昌白山羊保种繁育场进行。试验羊全舍饲饲养,佩戴耳号,预试前驱虫、免疫。试验期间自由采食,自由饮水。1.5 试验方法

1.5.1 生产性能测定 每天准确称量记录各处理组的饲料投放量及剩余量。分别于试验开始及结束当天晨饲前逐只称量试验羊空腹体重。计算干物(,、料重比(averaedailainADG)feedtogainragyg-,)、质采食量(平均日增重dratterintakeDMIym

12.10

豆粕Sobeanmeal(%)y食盐Salt(%)总计Total

磷酸氢钙Calciumhdroenphoshate(%)2.00ygp

1()预混料Premix%

2()营养成分Nutrientlevels%

100.0053.424.765.867.600.810.56

干物质Dratter(%)ym

)等指标。tion

-1)·k消化能DiestiveenerMJggy(g

1.5.2 瘤胃内容物的采集与处理 在正饲期最后一天,每组屠宰6只羊。试验羊只屠宰后立即取出瘤胃,用无菌手术刀在瘤胃背部切开口,用已灭菌的5用盖子密封后投0mL离心管盛取瘤胃内容物,入液氮中冻存待测。

粗蛋白质、中性洗涤1.5.3 测定方法 干物质、纤维、酸性洗涤纤维、钙、总磷的测定均参照张丽英

[]14

粗蛋白质Crudeprotein(%)

酸性洗涤纤维Aciddeterentfiber(%)g钙Ca(%)

中性洗涤纤维Neutraldeterentfiber(%)11.99g总磷Totalhoshorus(%)pp

:N,)lowinerkfthedietaHCO0.0gFe(asferroussulfate60.0gpgo33

,,,。P锰8碘1钴150.0m0.0m5.3m2.4mremixprovidedthefolgggg-,),),MmCu(ascoersulfate22.8mZn(aszincsulfate50.0mngppgg

,,,铁6铜2锌 1预混料为每k0.0g0.0m2.8mg饲粮提供碳酸氢钠3gg

定氨态氮含量;采用P参HS-3D型pH计测定pH;

[7]照B提出的考马斯亮蓝法测定菌体蛋白radford118]

。浓度。采用气相色谱法测定挥发性脂肪酸浓度[

的方法。采用苯酚-次氯酸钠比色法

[15-16]

测

,levelsweremeasuredvaluesexcetfordiestiveener.pggy

2营养水平除消化能外均为实测值。)Cobaltchloride12.4m.Nutrientg

(),),asmananesesulfate80.0mI(aspotassiumiodide15.3mCo(asggg

TM

文库构建和I使用Q1.5.4 微生物群落多样性测序与功能分析 MetaVxlluminaMiSeubit2.0q测序:

,,,构建测序文库。以3使用金唯智设计的一系列PInc.SouthPlainfieldNJUSA)0~50nNA为模板,CR引gD

TM

,,使用M文库构建试剂盒(Fluorometer(InvitroenCarlsbadCA)检测DNA样品的浓度,etaVxGENEWIZ,g

物扩增原核生物1如果有真核生物D只扩增V6SrDNA上包括V3,V4以及V5的3个高度可变区(NA污染,3

序列的下游引物扩增V采用包含“序列NVGGGTWTCTAATCC”3和V4区,GTGYCAGCMGCCGCGGTAA”

[9]

。使用A向1以便进行NG6SrDNA的PCR产物末端加上带有Index的接头,S测序1ilent2100生物分析仪g

。采用包含“和V4区)CCTACGGRRBGCASCAGKVRVGAAT”序列的上游引物和包含“GGACTAC-的上游引物和包含“序列的下游引物扩增V通过PCTTGTGCGGKCCCCCGYCAATTC”4和V5区。另外,CR

,,,检测文库浓度。D按I仪器使CarlsbadCA)NA文库混合后,lluminaMiSeIlluminaSanDieoCA,USA)q(g/,,)用说明书进行2×3由M读取00250bairedendPE)iSeiSeontrolSoftware(MCSp双端测序(pq自带的MqC-序列信息。

(,,,检测文库质量,并且通过QAilentTechnoloiesPaloAltoCA,USA)ubit2.0Fluorometer(Invitroenggg

第28卷第9期

草业学报2019年149

贝叶斯算法对OTU的代表性序列进行物种分类学分析,并在不同物种分类sifier(ribosomaldatabaseproram)g、并作出稀释曲线。通过uShannonChao1等Alha多样性指数,nweihtedunifrac距离矩阵分析比较样本间是pg否有显著的微生物群落差异。1.6 数据处理

试验数据经E数值用“平均值±标准差”表示,并用Sxcel2007处理后,PSS18.0进行t检验。2 结果与分析

2.1 青贮饲用油菜对宜昌白山羊生产性能的影响

试验组与对照组间山羊平均日增重、干物质采食。饲喂青贮全株玉量及料重比无显著差异(P>0.05)米和青贮饲用油菜对宜昌白山羊的生产性能影响差异2.2 青贮饲用油菜对宜昌白山羊瘤胃发酵参数和挥发性脂肪酸的影响

;显著差异(试验组山羊瘤胃液中菌体蛋白P>0.05))(。试验组山羊瘤胃液中高于对照组(表3)P<0.05,异丁酸含量显著高于对照组(其他挥发性P<0.05)2.3 青贮饲用油菜对白山羊瘤胃微生物多样性的影响2.3.1 样品序列测序深度和多样性分析 基于相(。其中试验组有9共获得1图1)002个OTUs73个个。说明两个试验组菌群构成同时具有特异性和相似似度大于9将获得的有效序列进行聚类,7%的原则,)。脂肪酸含量差异不显著(P>0.05

Hp

组别Grousp

]20

。基于OTU的分析结果,水平下统计每个样本的群落组成[采用对样本序列进行随机抽样的方法,分别计算

,OTU))。然后用R分析,使用V进行序列聚类(序列相似性设为9onomicunitssSEARCH(1.9.67%)DPclas-

长度大于2去除嵌合体序列,最终得到的序列用于操作分类单元(00boerationaltaxp的序列。经过质量过滤,p-

数据分析:双端测序得到的正反向r过滤拼接结果中含有N的序列,保留序列eads首先进行两两组装连接,

表2 宜昌白山羊生产性能

Table2 ProductionperformanceofYichanhitegoatgw

平均日增重)ain(gg

干物质采食量

-1)(·dg

料重比ration

)。不显著(表2

ratterintakeFAveraedaileedtogainymgyD

667.75±52.1810.05±1.19663.83±65.4510.48±1.73

对照组Controlrou6.43±3.03gp6试验组Testgroup

63.33±2.18

试验组与对照组间山羊瘤胃液p氨态氮无H值、

表3 瘤胃发酵参数测定值

Table3 Thevalueofrumenfermentationparameters

项目Items

对照组

试验组

ControlrouestgrougpTp

mL-1)

氨态氮Ammonianitroen(m009.45±0.549.37±0.22gg·1·m菌体蛋白B6.28±0.14b8.70±0.47aacterialrotein(mL-1)pg·L-1)乙酸Aceticacid(mmol·L-1)丙酸Proionicacid(mmolp·L-1)丁酸Butricacid(mmoly·L-1)戊酸Valericacid(mmol

13.73±0.5413.59±0.262.76±0.732.77±0.731.70±0.491.75±0.380.56±0.060.74±0.230.02±0.010.04±0.03

6.83±0.286.70±0.12

,对照组有9两组间共享的OTUOTUs88个,s有959性。经计算,试验组和对照组的序列覆盖度(cover-图2中样品稀释曲线中每条曲线代表一个样本,

·L-1)异丁酸Isobutricacid(mmoly·L-1)异戊酸Isovalericacid(mmol

0.57±0.06b0.97±0.22a

))。分别为8表4ae9.36%和91.84%(g

用不同颜色标记;随测序深度增加,OTUs的数量随之增加。当曲线趋于平缓时表示随着抽取的数据量的加大,检测到的OTU此时的测序数据s数目不再增加,数目不再增加,可以覆盖样品中的大多数微生物。

,同行不同小写字母表示差异显著(无字母表示差异不 注:P<0.05))。下同。显著(P>0.05

: NoteInthesamerow,valueswithdifferentsmalllettermeansig-

量较为合理。本试验的测序深度下,检测到的OTUs

()isnotsinificantP>0.05.Thesamebelow.g

),nificantdifference(P<0.05andnolettersindicatethatthedifference

在同一测序深度下,比 Alha多样性指数主要用于评价样品中微生物的丰富性和均匀性。由表5可以看出,p所得有效序列在不同分2.3.2 不同水平瘤胃微生物种群结构分析 各样本进行IlluminaMiseq双末端测序,类水平上进行物种注释和统计,宜昌白山羊瘤胃细菌菌群结构包括19门、30纲、53科、113属。试验组和对照组样本中的细菌多样性差异不显著。

、)。较两组的Alha多样性指数可知,ACE、Chao1、ShannonSimson等指数间差异均不显著(P>0.05pp

150)ACTAPRATACULTURAESINICA(2019Vol.28,No.9

)。两组中共有的丰度较高的菌门依次是拟杆菌门()、照组有1组间的差异不显著(厚4个,P>0.05Bacteroidetes)、)、)。其他菌门如黏胶壁菌门(变形菌门(螺旋体门(和SFirmicutesProteobacteriaSirochaetaeaccharibacteriap)、)球形菌门(装甲菌门(等虽也有检出,但每个菌门的相对丰度均不足0.LentishaeraeArmatimonadetes01%。p

),从门水平瘤胃液细菌区系物种组成的相对丰度分析(表6相对丰度大于0.试验组有1对1%的菌门,5个,

图1 OTUs韦恩图Fi.1 VenngrahofOTUs gp

图2 样品稀释曲线Fi.2 Samledilutioncurve gp

表4 样本测序数据质量统计Table4 Statisticsofeffectivedata

组别Grousp

对照组Controlrougp试验组Testgroup

有效序列数目Nochimera221886.80±37162.40162632.00±25913.45

有效序列平均长度Effectiveseuenceaveraeqg

451.05±0.90451.57±0.75)lenth(bgp

有效数据的GC百分比含量GCpercentaeofvalidg

53.85±0.2054.13±0.28data(%)

有效序列数目与原始PEreads数目的

百分比Ratioofnochimerasto

oriinalPEreads(%)g

91.84±1.7589.36±3.81

表5 Alha多样性指数分析p

Table5 ComarisonofAlhadiversitindicesofrumenmicrobialcommunitiescalculatedppy

组别Grousp

ACE指数ACEindex860.82±12.93838.30±37.03

Chao1指数Chao1index

864.73±10.90842.29±35.81

Shannon指数Shannonindex

7.79±0.177.60±0.23

Simson指数Simsonindexpp

0.99±0.000.98±0.00

对照组Controlrougp试验组Testgroup

表6 瘤胃液中门水平微生物丰度

Table6 Phlumlevelsinificanceanalsisofrumenfluidmicrobes(%)ygy

菌类群名称Taxon

对照组Controlrougp

58.56±3.9432.95±3.892.46±1.100.83±0.320.78±0.530.64±0.93

试验组Testgroup61.67±4.8330.49±3.672.03±0.350.86±0.290.62±0.250.76±0.87

菌类群名称Taxon

对照组Controlrougp

0.68±0.190.51±0.190.63±0.430.51±0.830.29±0.180.55±0.46

试验组Testgroup0.66±0.390.56±0.260.40±0.180.17±0.130.36±0.390.55±0.47

拟杆菌门Bacteroidetes厚壁菌门Firmicutes变形菌门ProteobacteriaSaccharibacteria螺旋体门Sirochaetep

纤维杆菌门Fibrobacteres软壁菌门Tenericutes绿弯菌门ChloroflexiSR1

蓝藻门Cornebacteriumy迷踪菌门Elusimicrobia

互养菌门Sneristetesyg

第28卷第9期

草业学报2019年

表7 瘤胃液中属水平菌群分布

Table7 Levelofbacterialfloraabundancein

rumenfluid(%)

菌类群名称Taxon

对照组Controlrougp22.91±1.2212.46±1.433.52±0.852.56±0.052.40±0.971.95±1.10b2.16±0.812.33±1.02

试验组

151

(),表7相对丰度在0.01%以上的属有85个。在属的水平上,两个处理组山羊瘤胃液中普雷沃氏菌属、理研菌属肠道组R菌属-1(Prevotella_1)C9(微生物含量均最多。属水平上,普雷沃氏Prevotella)(_R_g_g、产乙酸糖发酵菌属RikenellaceaeC9utroup)

从属水平瘤胃液细菌区系物种的相对丰度分析

未分类Unclassified

_R、普雷沃氏菌属Utensenellaceae-7_grouCG-003p)(_U、普雷沃氏菌属UPrevotellaceaeCG-003)CG-001(和瘤胃球菌属UPrevotellaceae_UCG-001)CG-011(_U)等均为宜昌白山羊瘤胃优RuminococcusCG-011势菌群。试验组和对照组数量有显著差异的菌群为普(。不能归类雷沃氏菌属-1(Prevotella_1)P<0.05)青贮饲用油菜和青贮全株玉22.91%。与对照组相比,米对宜昌白山羊瘤胃中菌群的种类和丰度影响差异不显著。3 讨论

3.1 青贮饲用油菜对宜昌白山羊瘤胃参数和挥发性脂肪酸的影响

日粮在瘤胃中发酵、有机酸的代谢情况可以用瘤到目前已知菌属的细菌相对丰度高达26.71%和

()、克里斯滕森菌科RSaccharoermentans-7(Chrisf-普雷沃氏菌属-1Prevotella_1_R_g_gC9utroup

理研菌属肠道组RC9Rikenellaceae克里斯滕森菌科R-7Christensenel-普雷沃氏菌属UCG-003Prevotel-普雷沃氏菌属UCG-001Prevotel-_模糊分类Ambiuoustaxag

21.10±1.44a15.66±0.66b

13.96±1.104.71±1.373.26±0.392.91±0.893.19±1.60a2.00±0.211.56±0.341.66±1.571.46±0.27

26.71±1.43

Testgroup

_R_glaceae-7roup_UlaceaeCG-003_UlaceaeCG-001

_N_gcusK4A214roup_UCG-011

瘤胃球菌属NK4A214Ruminococ-瘤胃球菌属UCG-011Ruminococcus产乙酸糖发酵菌属Saccharoermentans1.70±1.02f帕匹杆菌属Paillibacterp1.60±0.78

[1]

。本研究中胃液p一般认为瘤胃液pH值反映。日粮对瘤胃液pH值影响较大,H值的正常范围为5.5~7.52

各试验组瘤胃液p说明青贮饲用油菜和青贮全株玉米在瘤胃中的发酵、代谢H在6.7~6.8,且组间差异不显著,均正常。

山羊瘤胃中的氨态氮主要来源于食糜中的蛋白氮和非蛋白氮的降解,其浓度在一定程度上反映了日粮成分

[2]

中的蛋白降解与合成间所达到的平衡状况。H的体内试验表明瘤胃中氨态氮最适浓度为9mume2L-1。g·d[3]

·d。本试验的两个处理组的瘤胃氨态也有研究表明微生物生长对氨氮浓度耐受的临界范围为6~30mL-12g

氮浓度均适宜瘤胃微生物生长。

微生物经复杂发酵合成的瘤胃微生物蛋白质,为反刍动物小肠提供大量的可吸收蛋白质,为畜体提供所需要

]24

。瘤胃内碳水化合物和氮的利用效率决定了微生物蛋白质的合蛋白质的4是最主要的氮源供应者[0%~60%,

成情况。本研究中试验组宜昌白山羊瘤胃液菌体蛋白高于对照组,说明青贮饲用油菜的营养物质更有利于瘤胃微生物蛋白质的合成。

反刍动物主要的能量来源之一是挥发性脂肪酸,日粮组成影响瘤胃发酵合成挥发性脂肪酸的效率和浓度等。

25]

梁艾东[报道,全株青贮玉米对肉羊瘤胃p丙酸、丁酸浓度均有不同程度的影响。但H、NH3-N浓度以及乙酸、]26是张显东[报道,全株玉米青贮对绵羊瘤胃液p对绵羊瘤胃的NH3挥发性脂肪H值变化有较大影响,-N浓度、]27酸浓度和瘤胃液稀释率影响较小。曲永利等[发现饲喂不同收获期玉米青贮日粮对奶牛瘤胃内环境及发酵产

物的影响不显著。本研究中两个处理组日粮经瘤胃微生物发酵后的主要产物为乙酸,瘤胃发酵类型主要是乙酸型。异丁酸是异位酸之一,本研究中试验组异丁酸含量显著高于对照组,但是两组间其他挥发性脂肪酸的含量均无显著差异;试验组山羊瘤胃中菌体蛋白含量也高于对照组,造成这一现象的原因可能是由于异丁酸可以缓解瘤

28]

。胃蛋白质降解速度,提高菌体蛋白质浓度[

152)ACTAPRATACULTURAESINICA(2019Vol.28,No.9

3.2 青贮饲用油菜对白山羊瘤胃微生物多样性的影响

瘤胃微生物多样性受多方面的影响,其中日粮组成对瘤胃微生物有显著的影响。反过来,瘤胃微生物也影响

29]

。高通量测序技术对不同日粮处理的反刍动物瘤胃内容物样品检测后,到宿主的营养、代谢和免疫等[采用可30]

,获得大量微生物的生物学信息,便于更准确地分析日粮与瘤胃微生物的关系[在研究日粮组成对反刍动物瘤

胃微生物影响的相关方面效果明显优于传统方法。

)、)、)、中共享的丰度较高的菌门依次是拟杆菌门(厚壁菌门(变形菌门(螺BacteroidetesFirmicutesProteobacteria

31-32]

)。这与以往的研究结果相一致[,)旋体门(和S拟杆菌门(和变形SirochaetaeaccharibacteriaBacteroidetesp

本研究经I试验组和对照组宜昌白山羊瘤胃细菌多样性差异不显著。两组lluminaMiseq双末端测序得知,

)菌门(在很多草食动物胃肠道微生物中均为优势菌门。瘤胃中非纤维性碳水化合物的主要降解Proteobacteria者为拟杆菌门微生物,如普雷沃氏菌属;而厚壁菌门含有大量分解纤维的菌属,如瘤胃球菌属、丁酸弧菌属、假丁酸弧菌属等。

胃发酵中的重要性。宜昌白山羊瘤胃核心微生物组大部分为普氏菌。反刍动物瘤胃内的普雷沃菌属对多种营养

][4]33

。A物质的降解都有着极其重要的作用[研究表明普雷沃菌属虽然不能降解纤维素,但却是瘤胃vustin等3g

在属的水平上,本试验两个组的山羊瘤胃液中普雷沃氏菌属(的丰度均最高,提示了此菌属在瘤Prevotella)

中主要的蛋白降解菌之一;普雷沃氏菌属属于耗氢菌,主要分解蛋白质、淀粉。本研究结果,对照组山羊瘤胃中瘤胃液中菌体蛋白含量结果与之相反,可能是普雷沃菌属中PPrevotella_1数量高于试验组,revotella_1降解了瘤胃中的菌体蛋白。

_g、本研究发现,普雷沃氏菌属、理研菌属肠道组R产乙酸糖发酵菌属C9(Rikenellaceae_RC9_gutroup)

_U))等为宜昌白山羊瘤胃优势菌群。瘤胃球菌属(曾被认为是瘤胃中主要的纤维nococcusCG-011Ruminococcus]35-36

,降解菌,该属所含的白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌能分泌大量的纤维素酶和半纤维素酶[其丰度的提高能

()、_R_g)、(克里斯滕森菌科R瘤胃球菌属USaccharoermentanst-7群(Christensenellaceae-7rouCG-011Rumipf-显著促进瘤胃内营养物质的消化利用。但已有大量研究表明,瘤胃球菌属的相对丰度在瘤胃微生物中仅占很小

37-38]

,的比例[而本研究中试验组和对照组山羊瘤胃中瘤胃球菌属相对丰度分别达到4.5%和3.5%左右。瘤胃

中的纤维降解菌除瘤胃球菌外,还有产琥珀酸丝状杆菌、溶纤维丁酸弧菌和梭菌等,但是本次检测结果这几种菌的丰度均不高。

、则反映物种的多样性。本研究中在同一测序深度下,两组的Chao1、ShannonSimson等指数间差异均不显著,p说明青贮饲用油菜和青贮全株玉米对瘤胃微生物的丰富度和多样性影响无显著差异。

39]

,日粮的营养成分显著影响瘤胃微生物数量、挥发性脂肪酸含量等[本研究中青贮饲用油菜与青贮全株玉

Alha多样性指数中的Chao1指数、ACE指数反映样品中物种群落的丰富度,Shannon指数、Simson指数pp

米相比,对宜昌白山羊瘤胃发酵参数、瘤胃菌群结构无不良影响。与青贮玉米相比,饲用油菜的适宜种植地域广阔,生物产量更高,在草食动物的养殖上具有较好的应用前景。4 结论

结合瘤胃发酵参数和微生物菌群高通量测序结果,饲喂青贮饲用油菜能保持山羊瘤胃内环境及微生物菌群结构稳定,维持瘤胃正常发酵。:参考文献References

[],,,1 WenJLiuGQ,Jianetal.BiomassnutritionofforaeraeandeffectofitsfermentedtotalmixedrationongrowthgXP,gp

,():carcassandmeatqualitinHushee.JournalofHuazhonriculturalUniversit2018,37271-75.ypgAgy

文健,刘桂琼,姜勋平,等.饲用油菜生物量与营养成分测定及其发酵全混合日粮饲喂湖羊效果.华中农业大学学报,2018,():37271-75.

[],2 YanZhanZhaoNaetal.ForaeaminoacidcomositionandnutritionofBrassicanausL.cvHuaouza62ingXH,gW,gpyp,():differentgrowthstaes.ChineseJournalofOilCrociences2017,392197-203.gpS

第28卷第9期

203.

草业学报2019年153

:杨雪海,张巍,赵娜,等.油菜华油杂62不同生长期氨基酸组成及营养价值评价.中国油料作物学报,2017,39(2)197-

[],,3 YanLJJiXF,YouMH,etal.Reortoncomarativetestofforaeraevarieties.Prataculture&AnimalHusbandrppgpy

):2017,(647-51.):闫利军,季晓菲,游明鸿,等.饲用油菜品种比较试验报告.草业与畜牧,2017,(647-51.

[]4 YanGuoWZ,Huanetal.Studnraeforaenutritivevalueevaluationindifferentgrowthstaes.FeedIngXH,gSW,yopgg-[]5 LiuYP,HuanLiuJY,etal.TheresearchonnutrientsvalueandsilaetechnolofwholeraeplantatfruitingBZ,ggyopg

,):stae.GrassFeedinivestock2017,(622-26.ggL-[]6 WanExerimentalstudntheuseofforaeraeseedcomoundsilaeandfattenininchuancattle.ChinaHerbigYL.pyogppggQ-,():vore2005,25337-38.[],7 Wanestoffeedinilaewithforaeraeseedandyellowcornstalk.ChineseJournalofAnimalScience2005,gYL.Tgsggp

():41259.():王亚犁.饲用油菜与枯黄玉米秸秆复合青贮饲喂滩羊试验.中国畜牧杂志,2005,41259.

[],8 XionaHL,ChenSH.Researchonproductionperformanceof9silaecornvarieties.ChinaHerbivoreSciencegJF,Mg[],m9 WanZhanTanetal.EffectofdensitnfermentationqualiticrobialuantitndaerobicstabilitfgXZ,gFF,gKT,yoyqyayo

,():cornsilae.ChineseJournalofGrassland2018,40180-86.g86.

[]10 ZhouL,FenLiuX,etal.Studnketechniuesofwholeplantsilaecornqualitontrol.ChinaAnimalHusbandgYQ,yoyqgyc-,):rndVeterinariest2018,(1240-241.yayDg

:王旭哲,张凡凡,唐开婷,等.密度对玉米青贮发酵品质、微生物和有氧稳定性的影响.中国草地学报,2018,40(1)80-():2018,38177-79,84.

():熊景发,马海轮,陈绍红.9个青贮玉米品种生产性能研究.中国草食动物科学,2018,38177-79,84.():王亚犁.利用饲用油菜复合青贮育肥秦川牛试验研究.中国草食动物,2005,25337-38.

):刘彦培,黄必志,刘建勇,等.结实期全株油菜及油菜秸秆青贮技术研究.草食家畜,2017,(622-26.,():dustr2017,382119-22.y

():杨雪海,郭万正,黄少文,等.不同生长阶段的油菜饲用营养价值评价研究.饲料工业,2017,382119-22.

):周磊,冯一强,刘晓,等.全株青贮玉米品控关键技术研究.中国畜牧兽医文摘,2018,(1240-241.

[],11 TaoL,DiaoQY.Effectsofensilinnqualitndbacteriacomositionofcornstalk.ChineseJournalofAnimalNutritiongoyap

():2016,281198-207.[],():12 WanResearchproressofsilaecorninfeedalication.Guandoneed2016,25737-40.gR.ggppggF

():王瑞.青贮玉米在饲料应用中的研究进展.广东饲料,2016,25737-40.

():陶莲,刁其玉.青贮发酵对玉米秸秆品质及菌群构成的影响.动物营养学报,2016,281198-207.

[],():13 ZhanAlicationofsilaecorninraisinhee.ChinaAnimalHusbandrndVeterinariest2014,307182.gXY.ppggspyayDg():张学云.青贮玉米在养羊中的应用.中国畜牧兽医文摘,2014,307182.[]:C,14 ZhanFeedanalsisandfeedqualitestinechnolo4thEdition).BeiinhinaAriculturalUniversitressgLY.yytgtgy(jggyP

2016.

[]15 BroderickGA,KanutomatedsimultaneousdeterminationofammoniaandtotalaminoacidsinruminalfluidandingJH.A

,():vitromedia.JournalofDaircience1980,63164-75.yS

():冯宗慈,高民.通过比色测定瘤胃液氨氮含量方法的改进.畜牧与饲料科学,2010,31Z137.张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术(第4版).北京:中国农业大学出版社,2016.

[]16 FenGaoM.Imrovementofthemethodfordeterminationofammonianitroencontentinrumenfluidbolorimetr.gZC,pgycy

,():LivestockandFeedScience2010,31Z137.[]17 BradfordMM.Araidandsensitivemethodforthequantitationofmicroramquantitiesofproteinutilizinheprincileofpggtp

,(/):roteindebindin.AnalticalBiochemistr1976,7212248-254.pygyy[]18 CaoYC,Yan.RuminaldiestibilitndfermentationcharacteristicsinvitrooffenureekandalfalfahaombinationgHJgyagyc

,:withorwithouttheinoculationofNeocallimastixs.YAK11.AnimalFeedScienceandTechnolo2011,169(1)53-pgy[]19 KlindworthA,PruesseE,SchweerT,etal.Evaluationofgeneral16SribosomalRNAgenePCRprimersforclassicaland

,():nextgenerationseuencinbaseddiversittudies.NucleicAcidsResearch2013,4112-11.qgys-60.

[],,20 WanSheneY,etal.ComarisonofthelevelsofbacterialdiversitinfreshwaterintertidalwetlandandmagY,gHF,Hpy-,():rinesedimentsbsinillionsofilluminatas.AliedandEnvironmentalMicrobiolo2012,78238264-8271.yugmgppgy[]21 Sonananetal.InfluenceofdietwithdifferentnitroenandenernchronousreleaseontherumigRY,WgHR,WgW,ggysy-

154)ACTAPRATACULTURAESINICA(2019Vol.28,No.9

,):nalfermentationinvitroandmicrobialproteinsnthesisinrumenofdairows.ChinaDairattle2010,(57-11.yycyC

宋荣渊,王洪荣,王伟,等.不同能氮同步化释放日粮对奶牛瘤胃体外发酵和微生物蛋白合成的影响.中国奶牛,2010,

[]22 HumeI.Snthesisofmicrobialproteinintherumen.III.Theeffectofdietarrotein.AustralianJournalofAriculturalyypg

,():Research1970,212305-314.[]23 PrestonTR,Lenatchinuminantproductionsstemswithavailableresourcesinthetroicsandsubtroics.ArgKA.Mgrypp--:,midaleRenambulBooks1987.[]25 LianEffectsoffeedinroortionofwholesilaecomonweihtainresultandruminalfermentationofshee.ShengAD.gppgggpy-:,anShenanriculturalUniversit2017.gygAgy

梁艾东.全株青贮玉米饲喂比例对肉羊增重效果和瘤胃发酵的影响.沈阳:沈阳农业大学,2017.

[]//:24 WelchJG,HooerAP.InestionoffeedandwaterTheruminantanimaldiestivephsiolondnutrition.Illinoispggygya

,,WavelandPressInc1993:108-116.

():57-11.

[]:26 ZhanInfluencesofdifferentsortsofrouhaesandadditionofbufferonruminalfermentationinshee.HarbingXD.ggp

,NortheastAriculturalUniversit2004.gy[],27 QuYL,MiaoSJYanEffectofcornsilaewithdifferentharveststaesontheruminalarametersanddiestibilitingL.ggpgy,():Holsteincows.ChinaCattleScience2009,3536-10.[],28 ShenBL,ShaoG,MiaoSJetal.Effectofdifferentlevelofmixtureisoacidsonrumenfermentationindairow.Chinayc

,():CattleScience2009,35210-13,31.

():曲永利,苗树君,杨柳.不同收获期青贮玉米对奶牛瘤胃部分指标和消化率的影响.中国牛业科学,2009,3536-10.张显东.不同种类粗饲料及添加缓冲剂对绵羊瘤胃发酵的影响.哈尔滨:东北农业大学,2004.

():沈冰蕾,邵广,苗树君,等.混合异位酸添加水平对奶牛瘤胃发酵的影响研究.中国牛业科学,2009,35210-13,31.

[],29 SommerF,BckhedF.Thegutmicrobiotamastersofhostdevelomentandphsiolo.NatureReviewsMicrobiolopygygy-():2013,114227-238.[],30 WuSZhanZanLS.ProressonthemetaenomicbasedonhihthrouhutseuencinechniuealicatedinanigYY,ggggpqgtqpp--,():malastrointestinalmicrooranisms.CurrentBiotechnolo2015,5277-84.gggy

吴森,张莺莺,昝林森.基于高通量测序的宏基因组学技术在动物胃肠道微生物方面的研究进展.生物技术进展,2015,

():5277-84.[],31 JamiE,MizarahiI.Comositionandsimilaritfbovinerumenmicrobiotaacrossindividualanimals.PLoSOne2012,pyo

():73e33306.[]32 PoePB,DenmanSE,JonesM,etal.Adatationtoherbivorhetammarwallabncludesbacterialandglcosideppybytyiy[]33 JinL,ZhouML,Wanetal.DifferencesofmicrobialstructureandcomositioningoatrumenswithdifferentenergLL,pgy

,():metabolismefficienc.Microbiolohina2018,45191-101.ygyC[],34 AvustinG,WallaceRJFlintHJ.PhenoticdiversitmonruminalisolatesofPrevotellaruminicola:ProosalofPre-gypyagp

,,,votellabreviss.nov.Prevotellabrantiis.nov.andPrevotellaalbensiss.nov.andredefinitionofPrevotellarupppy-,():minicola.InternationalJournalofSstematicBacteriolo1997,472284-288.ygy

101.

:金磊,周美丽,王禄禄,等.不同能量代谢率的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性.微生物学通报,2018,45(1)91-hdrolaseprofilesdifferentfromotherherbivores.ProceedinsoftheNationalAcademfSciencesoftheUnitedStatesofygyo

,():America2010,1073314793-14798.

[],35 PurusheJFotusDE,MorrisonM,etal.ComarativegenomeanalsisofPrevotellaruminicolaandPrevotellabrantii:pyy,():Insihtsintotheirenvironmentalniche.MicrobialEcolo2010,604721-729.ggy[]36 DoernerKC,WhiteBA.Assessmentoftheendo1,4-betalucanasecomonentsofRuminococcuslaveaciensFD-1.Agppff---,():liedandEnvironmentalMicrobiolo1990,5661844-1850.pgy[]37 GiriaD,DeeaK,XavierF,etal.Analsisofcowdunicrobiotaametaenomicaroach.IndianJournalofBiotechnolojpygmgpp--,():2013,123372-378.gy

[]38 StevensonDM,WeimerPJ.DominanceofPrevotellaandlowabundanceofclassicalruminalbacterialseciesinthebovinep

,():rumenrevealedbelativequantificationrealtimePCR.AliedMicrobiolondBiotechnolo2007,751165-174.yrppgyagy-王尧悦.日粮营养水平对滩羊瘤胃细菌区系及pH和VFA的影响.杨陵:西北农林科技大学,2017.

[],:39 WanEffectsofdietarutrientlevelsonthebacterialfloraHandVFAlevelsinrumenofTanshee.YanlingRY.ynppgg

,NorthwestAricultureandForestrniversitfScienceandTechnolo2017.gyUyogy