不同来源粗饲料和蛋白质日粮对奶牛瘤胃产甲烷菌群落结构和数量的影响

【摘要】：反刍动物甲烷的排放，会造成饲料利用率的损失以及温室效应。瘤胃中甲烷主要是由产甲烷菌产生的。本实验旨在研究不同来源的粗饲料和蛋白质日粮对瘤胃产甲烷菌群落结构的影响。 本实验选取48头泌乳体况相近（1胎次，体重55020kg，泌乳日龄5515d）的荷斯坦奶牛，随机分为3组，分别饲喂三种不同日粮：MF组粗饲料来源为苜蓿和玉米青贮，蛋白质饲料来源为豆粕；CSA组粗饲料为玉米秸秆，蛋白质来源为豆粕；CSB组粗饲料为玉米秸秆，蛋白质来源为杂粕（豆粕+棉粕+菜粕）。试验进行107天，分两个阶段:第一阶段为0-91天，分别饲喂分配日粮。第二阶段为91-107天，全部奶牛饲喂相同日粮(MF)。自由饮水，每天饲喂3次。试验的91天和107天，在晨饲前后口腔采样采集瘤胃液。试验分为两个部分： 第一部分：不同粗饲料和蛋白质来源对瘤胃产甲烷菌群落结构的影响。以甲烷菌mcrA为目的基因，建立克隆文库。共挑取763个克隆，测序后，经MOTHUR分析，在种的分类水平上得到25个操作分类单元（OTU）。饲喂前三组共含有的OTU有10个，CSA与CSB共同含有的OTU为10个，MF和CSA共含有的OTU有11个。饲喂后三组共含有的OTU有10个，CSA与CSB共含有的OTU为13个，MF和CSA共含有的OTU是12个。瘤胃中主要的产甲烷菌为瘤胃未培养菌（RCC，70.9%）和产甲烷杆菌（28.7%）。根据香浓和辛普森指数，CSA的多样性高于CSB和MF；根据Chao1和Ace指数，CSA的丰富度高于CSB和MF。 Libshuff和主成分分析发现CSA与MF，CSA与CSB的群落结构显著不同。CSA组Methanobrevibacter.smithii的比例较高，MF组中M.gottschalkii和M.ruminantium较高，CSB中M.millerae的比例要高。 第二部分：不同粗饲料和蛋白质来源对瘤胃产甲烷菌数量的影响。试验利用qPCR检测瘤胃中产甲烷菌数量。检测91天瘤胃液样品发现，CSA与CSB的产甲烷菌数量差异明显（p=0.049），而MF与CSA数量没有明显差异（p=0.67）。检测107天瘤胃液样品发现，CSA与CSB，MF和CSA的产甲烷菌数量都没有差异。 综上所述，不同粗饲料和蛋白质日粮改变了瘤胃中产甲烷菌的群落结构；苜蓿加玉米青贮日粮与秸秆日粮对瘤胃产甲烷菌的数量没有影响；而相比于杂粕日粮，豆粕日粮会提高瘤胃中的产甲烷菌的数量。 【关键词】：粗饲料 蛋白质饲料 瘤胃 产甲烷菌 群落结构
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S823.5
【目录】：

• 摘要4-6
• Summary6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1 研究背景10-22
• 1.1 研究目的与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-21
• 1.3 试验技术路线与研究内容21-22
• 第二章 不同粗饲料和蛋白质来源日粮对奶牛瘤胃产甲烷菌群落结构的影响22-37
• 1 材料与方法22-27
• 1.1 试验动物与地点22-23
• 1.2 实验设计23
• 1.3 试验日粮23
• 1.4 饲养管理23
• 1.5 瘤胃液采集与总 DNA 提取23-25
• 1.6 mcrA 基因文库的建立25-27
• 2 结果与分析27-33
• 2.1 瘤胃微生物总 DNA 提取结果27
• 2.2 mcrA 基因克隆文库结果27-33
• 3 讨论33-36
• 4 小结36-37
• 第三章 不同粗饲料和蛋白质来源日粮对奶牛瘤胃产甲烷菌数量的影响37-44
• 1 材料与方法37-40
• 1.1 试验动物与地点37
• 1.2 试验设计37
• 1.3 试验日粮37
• 1.4 饲养管理37
• 1.5 瘤胃液采集与总 DNA 提取37
• 1.6 qPCR 的试验方法37-40
• 2 结果与分析40-42
• 2.1 qPCR 的标准曲线40-41
• 2.2 qPCR 检测瘤胃产甲烷菌的数量41-42
• 3.讨论42-43
• 4 小结43-44
• 第四章 全文结论44-45
• 参考文献45-54
• 致谢54-55
• 作者简历55-57
• 导师简介57-58

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