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本研究以探讨反刍动物与单胃草食动物甲烷排放差异的微生物机制为目的，通过瘤胃瘘管技术采集了3头成年水牛、6头泌乳后期奶牛、4只四月龄湖羊的瘤胃内容物，通过屠宰技术采集了5只三月龄日本大耳白兔盲肠内容物，利用蹲点取样的办法收集了2只圈养熊猫、8只麇鹿、4只澳洲马的粪便。利用荧光定量PCR和高通量测序技术（454焦磷酸测序）分析了水牛、奶牛、湖羊、麋鹿四种反刍动物与兔子、马和熊猫三种单胃草食动物消化道内产氢微生物（纤维分解菌、真菌和原虫）和氢利用微生物（产甲烷菌、硫化菌和产乙酸菌）数量和多样性差异。
1、氢代谢微生物数量差异结果显示，反刍动物与单胃食草食动物消化道样品中产氢菌相对于总菌的比例存在显著差异，整体上，白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、真菌和原虫这些己知产氢微生物在奶牛和湖羊瘤胃内容物中居多，马粪便中真菌数量较多，但水牛、麇鹿、熊猫和兔样品中上述微生物的比例均较低。氢利用菌也以奶牛居多，其瘤胃内容物中产甲烷菌相对于总菌的比例(5.32×10-2％)显著高于湖羊(1.19×10-2％)和水牛(0.50×10-2％)瘤胃内容物、马（0.14×10-2％）和熊猫(0.10×10-4％)粪便、兔(0.73×10-3％)盲肠内容物(P＜0.05)，与糜鹿(4.52×10-2％)粪便间差异不显著(P＞0.05);产乙酸菌相对于总菌的比例(4.00×10-2％)显著高于马(1.05×10-2％)和熊猫(0.02×10-2％)（P＜0.05），与麇鹿(4.24×10-2％)、湖羊(2.90×10-2％)、水牛(2.61×10-2％)和兔子(1.73×l0-2％)间差异不显著（P＞0.05）;硫化菌各物种消化道样品间差异不显著(P＞0.05)。
2、细菌多样性差异结果显示，7个物种消化道内细菌菌群丰度和多样性变化规律是基本一致的，即奶牛瘤胃内细菌菌群丰度和多样性最高，其次是湖羊、兔子、水牛、麇鹿、马和熊猫。反刍动物与单胃草食动物消化道内细菌主要归为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变型菌门(Proteobacteria)三大类，与单胃草食动物相比，反刍动物消化道内厚壁菌门和拟杆菌门占大多数，并且这两种菌所占比例接近。单胃草食动物马与反刍动物相似，熊猫和兔子与反刍动物相差较大，熊猫粪便中拟杆菌门和变型菌门比例接近，但厚壁菌门很少;兔子盲肠内容物中厚壁菌门最多，达到63.5％。普雷沃氏菌属(Prevotella)、梭菌属（Clostridium）和瘤胃球菌（Ruminococcaceae）等纤维分解菌在反刍动物消化道内居多。
3、真菌多样性差异结果显示，7个物种真菌丰度与多样性变化规律并不一致，奶牛瘤胃内真菌丰度最高，其次是熊猫、水牛、兔子、麇鹿、湖羊和马。熊猫粪便中真菌多样性最高，其次是奶牛、兔子、麇鹿、水牛、湖羊和马。消化道样品真菌均以双核亚界的子囊菌门(Ascomycota)为主，兔盲肠内容物中担子菌门(Basidiomycota)所占比例高于奶牛、湖羊、麇鹿、马、熊猫和水牛，水牛瘤胃内容物中担子菌门最少。真菌的分布存在显著差异，Thelebolus、Candida、Chaetomella和Wallemia是四大主要的类群，水牛瘤胃内真菌最多的是Thelebolus;奶牛和湖羊瘤胃内真菌最多的是Candida;麇鹿粪便中Chaetomella和Thelebolus各占了40.2％和34.2％;熊猫粪便中最多是Wallemia;兔子盲肠内容物中真菌组成相对均衡Pichia Thelebolus、Wallemia、Candida、Steri gmatomyces、Chaetomella、Cryptococcus(Filobasidiales)分别为27.6％、17.9％、15.4％、13.8％、10.6％、9.8％和4.9％;马粪便中最多是Thelebolus。
4、原虫多样性差异显示，反刍动物消化道内原虫序列比单胃草食动物多，7个物种消化道中原虫主要归为囊泡虫总界(Alveolata)、根足界(Amoebozoa)、异叶足钢(Heterolobosea)、副基体纲(Parabasalia)、有孔虫界(Rhizaria)、不等鞭毛界(stramenopiles)、丝足虫纲(Cercozoa)。水牛、奶牛、湖羊瘤胃内容物和熊猫粪便中原虫主要为囊泡虫总界;麋鹿粪便中原虫主要为丝足虫纲;马粪便中原虫全部为囊泡虫总界;兔子盲肠内容物中原虫序列所占比例较少。
5、产甲烷菌多样性差异显示，6个物种消化道内产甲烷菌菌群丰度和多样性变化规律是基本一致的，奶牛瘤胃内产甲烷菌菌群丰度和多样性最高，其次是水牛、麋鹿、马、湖羊和兔子。反刍动物消化道中产甲烷菌的绝大多数为甲烷短杆菌(Methanobrevibacter)，马粪便中产甲烷菌主要为甲烷短杆菌，而兔子盲肠内容物中表现出差异，3只兔子盲肠内容物中绝大多数为甲烷球菌（Methanosphaera），2只大多数为甲烷短杆菌。
综上所述，反刍动物与单胃草食动物消化道中氢代谢微生物数量和多样性存在显著差异。已知的可培养微生物如产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌在纤维物质消化过程所起的作用可能远低于现有报道。厚壁菌门和拟杆菌门微生物可能在纤维物质消化过程中起重要作用。兔盲肠内容中细菌以厚壁菌门为主，真菌以担子菌门为主，原虫序列所占比例较少，古菌以甲烷球形菌属为主，且古菌数量显著低于反刍动物可能是其甲烷排放量低于反刍动物的原因。