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红曲米对山羊甲烷排放、瘤胃古菌多样性及饲料利用率的影响研究

王继文  
【摘要】:本试验旨在研究日粮中添加红曲米对山羊甲烷排放量、瘤胃古菌多样性及饲料利用率的影响。本试验采用2*2拉丁方设计,选取10头山羊,分为2个处理组,分别为对照组(CT),红曲米组(RYR)。每期试验23天,其中预饲期14天,代谢试验期6天,呼吸测热3天。通过代谢实验来评定红曲米对饲料利用率的影响,利用开路式循环呼吸测热室检测甲烷排放量。每期实验结束后抽取山羊瘤胃内容物样品,提取瘤胃微生物总DNA,利用古菌通用引物对(上游引物A349F 5'-GYGCASCAGKCGM GAAW-3'和下游引物 A806R 5'-GGACTACVSGGGTATCTAAT-3'),以总 DNA 为模板,针对 16srRNA V4-V5 region 进行 PCR 扩增。利用 I11umina MiSeq 300PE 测序平台对扩增产物进行高通量测序。应用生物信息学软件对测序结果进行统计分析。结果表明:1)与CT组相比,RYR组有机物及粗蛋白消化率极显著降低(P0.01),但仅比对照组降低了 3.4%和7.3%,干物质采食量,干物质、粗灰分、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗纤维的消化率两组间差异不显著(P>0.05);2)氮沉积率和氮净利用率两个处理组间没有显著差异(P0.05);3)能量利用率方面,消化能/总能对照组均极显著高于红曲米组(P0.01),代谢能/总能对照组显著高于红曲米组(P0.05),但红曲米组净能/总能极显著高于对照组(P0.01);4)与对照组相比,红曲米组CH4g/d、CH4g/kg干物质采食量、CH4g/kg有机物采食量、CH4g/kg可消化干物质摄入量和CH4g/kgBW∧0.75极显著降低(P0.01),CH4g/kg可消化有机物摄入量显著降低(P0.05),CH4g/kg可消化NDF摄入量两组之间差异不显著(P0.05);5)与对照组相比,红曲米组血液中高密度脂蛋白和低密度脂蛋白均极显著降低(P0.01),另外红曲米组低密度脂蛋白和甘油三酯水平显著低于对照组(P0.05);6)红曲米对瘤胃乙酸、丙酸、丁酸和氨氮浓度均无显著影响;7)本次试验共获得属于古菌的序列数为75616。基于相似度大于97%的原则,将获得的有效序列进行 OTUs(Operational Taxonomic Units)聚类,共获得 23640TUs,已足够覆盖瘤胃古菌种群,shannon指数红曲米组显著高于对照组(P0.05),ChaoⅠ指数和observed_species指数虽然组间的差异不显著(P0.05),但红曲米组在数值上高于对照组;8)对照组广古菌门的相对丰度达到95.80%,极显著高于红曲米组,而红曲米组泉古菌门的相对丰度为19.44%,极显著高于对照组。(P0.01);9)在纲、目、科、属、种水平上,红曲米组的甲烷杆菌纲、甲烷杆菌目、甲烷杆菌科和甲烷短杆菌属的相对丰度均极显著低于对照组(P0.01)。而红曲米组属于泉古菌门的菌群主要为未分类的热变形菌纲(19.11%),极显著高于对照组(P0.01)。试验结论:红曲米具有抑制瘤胃甲烷短杆菌的作用,但并不能抑制所有的瘤胃古菌。日粮中添加红曲米能显著提高山羊对日粮能量的利用效率,极显著降低山羊瘤胃甲烷排放量,且对氮的利用效率和瘤胃发酵参数影响不显著;因此红曲米可以用于山羊瘤胃甲烷的减排。


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