NDF与淀粉不同比例开食料对羔羊瘤胃发育及菌群结构的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinhao03
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本研究比较了中性洗涤纤维(NDF)与淀粉不同比例开食料对羔羊瘤胃发酵参数、瘤胃重及其组织形态的影响,并利用宏基因组技术分析了不同比例开食料对瘤胃微生物组成和功能差异,探究不同NDF/starch开食料对羔羊瘤胃发育理、瘤胃菌群结构和微生物功能的影响。本试验选择12只初生重为(3.0±0.5)kg的湖羊公羔,随机分为2组,分别饲喂NDF/starch为0.5(A组)和1.0(B组)的开食料,羔羊从10日龄饲喂代乳粉至35日龄,试验全期自由采食开食料,自由饮水,56日龄屠宰,采集样品并测定。获得如下结果:(1)瘤胃发酵参数和组织形态观察发现,B组NH3-N和p H有显著高于A组的趋势(0.05<P<0.1),A组乙酸含量显著高于B组(P<0.05);A组的微生物蛋白(MCP)含量显著高于B组(P<0.05);A组瘤胃重、乳头宽度和基层厚度显著高于B组(P<0.05)。(2)12个瘤胃内容物样品经过Illumina平台宏基因组测序,共获得数据量151,601.2Mbp,平均数据量12,633.43Mbp。质控得到总有效数据量151,190.57Mbp,平均有效数据量12,599.21Mbp,质控有效率达到99.729%。各样品unigenes(407,675)与NR数据库比对,能够注释到NR数据库的基因数目(比例)为343,192(84.18%)。分别注释到细菌界、门、纲、目、科、属和种水平的比例依次为90.07%、86.29%、82.88%、82.40%、74.59%、69.91%和47.75%;物种丰度注释在门水平无显著差异(P>0.05),拟杆菌门和厚壁菌门均为NDF/starch为0.5组和1.0组的核心菌门;在属水平,普雷沃氏菌属占比最大,普雷沃氏菌属是均两组的核心菌属,拟杆菌属是0.5组的优势菌属。(3)基于KEGG数据库功能注释结果显示,新陈代谢的基因丰度最高,其次是遗产信息表达和环境信息处理,在Level1两组间无显著差异(P>0.05),在level2复制和修复功能基因B组占比显著高于A组(P<0.05);在KO发现42种功能,其中有6项B组差异功能基因显著高于A组(P<0.05)。基于egg NOG数据库注释结果显示,细胞复制,重组和修复相关的基因丰度最高,其次是氨基酸转运和代谢,碳水化合物转运和代谢,细胞壁/膜/包膜生物合成,翻译、核糖体结构和生物合成。基于CAZy数据库注释结果显示,糖苷水解酶(GHs)基因丰度最高,糖基转移酶(GTs)次之,因此两组的瘤胃微生物功能主要集中在新陈代谢,尤其是对碳水化合物的代谢,其中糖苷水解酶是碳水化合物的代谢主要酶。(4)代谢通路分析结果表明:A组羔羊瘤胃微生物菌群独有的代谢通路是:K12448,K01053;B组羔羊瘤胃微生物菌群独有的代谢通路是:K03801,K01857,K05363等。A、B两组间没有显著富集的代谢通路,在淀粉和蔗糖代谢(map00500)代谢通路图中,麦芽糖磷酸化酶[EC:2.4.1.8]是B组独有的酶,由Faecalibacterium sp.CAG:74_58_120产生。综上所述,给羔羊饲喂NDF/starch为0.5的开食料更有益于瘤胃微生物菌群定植,更有利于羔羊瘤胃健康,促进羔羊生长发育,同时有助于在未来的研究中为进一步研究开食料与宿主与微生物群之间的相互作用奠定基础。
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