饲粮和品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响

发布时间：2017-08-29 14:25

  本文关键词：饲粮和品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响

  更多相关文章： 饲粮 品种 山羊 瘤胃微生物多样性 Miseq测序

【摘要】：反刍动物拥有非常特殊的消化系统,其瘤胃内定植了高密度的微生物,能够降解植物纤维,为宿主提供可吸收的营养物质,一旦瘤胃内微生物组成发生了改变,将会直接影响动物正常的生理功能,甚至引发某些疾病。有研究发现,饲粮和品种是影响瘤胃微生物多样性的重要影响因素,但以往的研究缺乏一种高效、低成本的测定微生物序列的方法,新兴技术高通量测序方法能够通过深度测序获得样品中绝大部分微生物的序列,因此,本研究采用最新高通量测序技术对比了不同饲粮以及不同品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响。试验一通过全价料(CF)和全粗料(AF)两个饲粮处理组6只山羊,采用单因素2*2拉丁方设计来研究不同的饲粮对山羊瘤胃内微生物多样性的影响,每只羊单笼饲养,自由饮水,预饲期14d,正式试验期7天,在试验期最后一天采样,第一期试验结束后,原AF组山羊转为饲喂CF组饲粮,原CF组山羊转为饲喂AF组饲粮,然后进行下一期试验。提取样品总DNA,并采用最新高通量测序技术miseq测序平台以及细菌古菌通用引物515f/806r对瘤胃微生物16S rRNA的V4区域进行测序,利用QIIME软件对测序结果进行分析,结果发现两个处理组中拟杆菌门和厚壁菌门是山羊瘤胃内优势菌,瘤胃球菌属、Lachnospiracea_incertae_sedis等纤维降解菌的相对含量随着饲粮纤维含量的升高而显著增加,与之相对,假单胞菌属、厌氧弧菌属等随着饲粮中蛋白和脂肪的升高而显著增加。虽然两个饲粮处理组微生物群落组成差异较大,但是普氏菌属、丁酸弧菌属和假丁酸弧菌属等核心菌群在饲粮处理组间的差异并不显著。说明饲粮的变化对于这类瘤胃核心菌群的影响相对较小。另外weighted unifrac距离矩阵表明CF组和AF组组内相似性分别为62.76%和67.94%,组间相似性为61.99%±7.08。PCoA聚类图表明各个样本大致根据自己所在处理组的不同而相互聚集在一起。试验二采用高通量测序技术以及细菌/古菌通用引物(515f/806r)研究品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响,本研究利用6只波杂山羊(B组)以及6只南江黄羊(N组)作为实验对象,每只羊单笼饲养,自由饮水,两组均自由采食黑麦草,预饲期14d,正式试验期7天,在试验期最后一天采样,提取样品总DNA、测序、软件分析同试验一,结果显示拟杆菌门和厚壁菌门这两个优势菌门在两个处理组中相对丰度没有差异,但是相对丰度较小的变形菌门、浮霉菌门和绿弯菌门在两组中则有显著的差异,进一步分析发现主要是脱硫弧菌属、反刍杆菌属以及寡养单胞菌属这三个属在N组中的相对丰度高于B组,脱硫弧菌属和寡养单胞菌属属下的微生物大多数为条件型致病菌,但是它们本身在N组中的含量较低,另外一些重要的共享属例如普氏菌属、梭菌属、丁酸弧菌属、以及瘤胃球菌属等纤维素、多糖降解菌的相对丰度没有差异,这也说明品种差异对绝大部分的微生物没有产生影响。综上所述,饲粮的差异,品种的不同,都会引起山羊瘤胃微生物的改变,但是主要的优势菌门以及一些重要的共享属相对丰度变化不大。
【关键词】：饲粮 品种 山羊 瘤胃微生物多样性 Miseq测序
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S827
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 符号说明8-13
• 引言13-14
• 第一章 文献综述14-24
• 1. 反刍动物瘤胃微生物14-17
• 1.1 瘤胃内的细菌14-15
• 1.1.1 拟杆菌门14-15
• 1.1.2 厚壁菌门15
• 1.2 瘤胃内的古菌15-16
• 1.3 瘤胃内的真菌16
• 1.4 瘤胃内的原虫16-17
• 2. 影响瘤胃微生物多样性的因素17-19
• 2.1 饲粮对瘤胃微生物多样性的影响17-18
• 2.1.1 饲粮对瘤胃细菌多样性的影响17
• 2.1.2 饲粮对瘤胃产甲烷古菌多样性的影响17-18
• 2.2 品种对瘤胃微生物多样性的影响18-19
• 2.2.1 品种对瘤胃细菌多样性的影响18
• 2.2.2 品种对瘤胃古菌多样性的影响18-19
• 3. 瘤胃微生物的研究方法19-23
• 3.1 瘤胃微生物分子生物学研究方法19-20
• 3.1.1 16SrRNA基因序列分析技术19
• 3.1.2 定量PCR技术19-20
• 3.1.3 RFLP分析技术20
• 3.1.4 DGGE技术20
• 3.2 高通量测序平台在瘤胃微生物多样性研究上的应用20-23
• 3.2.1 罗氏公司(Roche)454焦磷酸测序21
• 3.2.2 Ulmnina公司聚合酶合成测序21-23
• 4 存在的问题及本研究的目的意义23-24
• 4.1 存在的问题23
• 4.2 本研究的目的和意义23-24
• 4.2.1 研究目的23
• 4.2.2 研究的意义23-24
• 第二章 试验研究24-52
• 试验一：不同饲粮对山羊瘤胃微生物多样性的影响24-40
• 1. 材料24-25
• 1.1 试验材料24
• 1.1.1 试验动物24
• 1.2 试验饲粮24-25
• 1.3 主要仪器和设备25
• 1.4 生物信息软件25
• 1.5 试剂25
• 2. 方法25-28
• 2.1 样品总DNA的提取25-27
• 2.1.1 试验准备25-26
• 2.1.2 样品采集26
• 2.1.3 提取瘤胃微生物总DNA26-27
• 2.2 样品PCR扩增以及Miseq测序27-28
• 2.2.1 样品PCR扩增27
• 2.2.2 Miseq测序27-28
• 2.3 数据分析28
• 3. 结果28-35
• 3.1 稀释曲线28-29
• 3.2 阿尔法多样性指数29
• 3.3 不同饲粮处理组中瘤胃微生物的相对含量29-32
• 3.4 组内共享的属32-34
• 3.5 Weighted unifrac距离矩阵34-35
• 4. 讨论35-39
• 4.1 稀释曲线和阿尔法多样性指数35-36
• 4.2 两个处理组中微生物含量的差异36-38
• 4.3 两个处理组中对的共享属38-39
• 5. 小结39-40
• 试验二：品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响40-52
• 1. 材料40
• 1.1 试验材料40
• 1.1.1 试验动物40
• 1.2 试验饲粮40
• 1.3 主要仪器和设备40
• 1.4 生物信息软件40
• 1.5 试剂40
• 2. 方法40-41
• 2.1 样品总DNA的提取40-41
• 2.1.1 试验准备40-41
• 2.1.2 样品采集41
• 2.1.3 提取瘤胃微生物总DNA41
• 2.2 样品PCR扩增以及Miseq测序41
• 2.3 数据分析41
• 3. 结果41-48
• 3.1 稀释曲线41-42
• 3.2 阿尔法多样性指数42-43
• 3.3 B组与N组瘤胃微生物在门和属水平上的组成差异43-48
• 3.3.1 B组与N组瘤胃微生物在门水平上的组成差异43-44
• 3.3.2 B组与N组瘤胃微生物在属水平上的组成差异44-46
• 3.3.3 B组与N组共享的属46-47
• 3.3.4 Unweighted unifrac距离矩阵47-48
• 4. 讨论48-51
• 4.1 稀释曲线和阿尔法多样性指数48-49
• 4.2 B组与N组之间门和属水平上的差异49-50
• 4.3 B组与N组之间的共享属50-51
• 5. 小结51-52
• 第三章 结论及创新点52-53
• 1. 结论52
• 2. 创新点52
• 3. 需要进一步研究的问题52-53
• 参考文献53-61
• 致谢61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 成玉梅;邓卫东;毛华明;;传统技术与现代分子生物学技术在瘤胃微生物多样性方面的研究进展[J];动物医学进展;2006年S1期

2 杨舒黎;王加启;卜登攀;;瘤胃微生物定量方法研究进展[J];中国畜牧兽医;2007年03期

3 淡瑞芳;张海涛;龙瑞军;鱼小军;;瘤胃微生物生态研究方法评述[J];草业科学;2007年07期

4 刘丹丹;迟文峰;张永根;;影响瘤胃微生物种群建立及其数量的因素[J];饲料博览(技术版);2007年05期

5 朱河水;陈宇;刘记强;;瘤胃微生物的研究进展[J];中国畜牧兽医;2007年09期

6 李旦;王加启;卜登攀;刘开朗;赵圣国;于萍;李长皓;魏宏阳;周凌云;;瘤胃微生物多样性及功能性研究方法概述[J];微生物学通报;2008年12期

7 祁茹;林英庭;;瘤胃微生物的传统定量方法在反刍动物中的应用[J];中国奶牛;2011年10期

8 荆元强;宋恩亮;杨维仁;刘桂芬;谭秀文;万发春;;牛瘤胃微生物定量测定方法研究进展[J];动物医学进展;2011年07期

9 吕芳;瘤胃微生物对肽的利用[J];国外畜牧科技;1998年04期

10 王全军,陈勇;瘤胃微生物可作为新式酶源[J];中国饲料;2000年13期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王鑫玉;卢炎炜;张海锋;;在瘤胃微生物研究中应用的几种生物技术[A];科技创新与经济结构调整——第七届内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[C];2012年

2 张建楼;王晓丹;钟秀会;;中药对反刍动物瘤胃微生物的影响[A];京津冀畜牧兽医科技创新交流会暨新思想、新观点、新方法论坛论文集[C];2008年

3 周勃;冯仰廉;;不同能量水平日粮对肉牛瘤胃微生物氨基酸组成的影响[A];反刍动物营养需要及饲料营养价值评定与应用[C];2011年

4 王梦芝;王洪荣;张洁;李国祥;;瘤胃微生物对纤维类物质降解的研究进展[A];中国畜牧兽医学会2006学术年会论文集（上册）[C];2006年

5 莫放;张晓明;李胜利;杨雅芳;;瘤胃微生物蛋白质合成测定方法的研究[A];反刍动物营养需要及饲料营养价值评定与应用[C];2011年

6 侯哲生;佟金;;玉米秸秆纤维瘤胃微生物预处理的展望[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

7 孙伟丽;李光玉;刘晗璐;鲍坤;钟伟;王欣;;我国茸鹿瘤胃微生物研究进展及发展趋势[A];2010中国鹿业进展[C];2010年

8 陈杰;;反刍动物机体与瘤胃微生物之间信息传递的研究[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年

9 刘相玉;毛胜勇;张耿;姚文;朱伟云;;瘤胃微生物对不同精粗比日粮发酵的体外研究[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年

10 蒋林树;朱成明;刘万香;刘大森;;全脂大豆对瘤胃微生物氢化PUFA的影响[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 ;多种因素影响尿素利用[N];中国畜牧兽医报;2008年

2 赵开典;营养缺乏性疾病[N];云南科技报;2003年

3 中国农业科学院 刁其玉 张乃锋;粗纤维对动物的营养价值及其调控因素[N];中国畜牧报;2004年

4 姚春德;牛喂尿素四不宜[N];山东科技报;2002年

5 张国民;利用尿素要得法 科学养牛增效大[N];河南科技报;2007年

6 山东天易科技有限公司;小肽营养在反刍动物生产中的应用[N];中国畜牧报;2003年

7 郑延平;冬季喂尿素 牛儿长得壮[N];湖南科技报;2003年

8 陈伯华;青饲料缺乏 给牛羊喂点尿素好[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 赵玉华;瘤胃微生物Real Time PCR定量方法的建立及其应用[D];中国农业科学院;2005年

2 赵静雯;奶牛瘤胃微生物蛋白酶和二肽基肽酶Ⅳ基因的筛选与多样性分析[D];中国农业科学院;2013年

3 孙云章;不同底物下瘤胃微生物的发酵特性及细菌菌群变化的分子描述[D];南京农业大学;2005年

4 安登第;牦牛瘤胃微生物基因组文库构建与16S rDNA生物多样性研究[D];甘肃农业大学;2003年

5 王梦芝;山羊瘤胃原虫与细菌吞噬关系和微生物AA变化机制的研究[D];扬州大学;2008年

6 刘晶;饲料果胶对瘤胃微生物菌群结构和微生物蛋白合成影响的研究[D];浙江大学;2014年

7 李亚丹;芒草驯养湘西黄牛（Bos taurus）瘤胃微生物多样性及β-葡萄糖苷酶新基因的克隆与表达研究[D];湖南农业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 田丽萍;钼对瘤胃微生物部分种群和发酵指标的影响[D];河南科技大学;2015年

2 周铭;瘤胃微生物的保存及活性恢复研究[D];大连理工大学;2015年

3 徐琴;饲粮和品种对山羊瘤胃微生物多样性的影响[D];四川农业大学;2015年

4 吴宏忠;瘤胃微生物体外降解特性与产酸模型的研究[D];安徽农业大学;2004年

5 刁欢;瘤胃微生物氨基酸代谢及甲硫氨酸降解菌的研究[D];安徽农业大学;2007年

6 王峰;日粮中不同锌水平对瘤胃微生物活力及代谢的影响[D];山西农业大学;2001年

7 赵圣国;奶牛瘤胃微生物元基因组文库中脲酶和脂肪酶克隆的筛选与分析[D];甘肃农业大学;2009年

8 安娜;山羊瘤胃微生物宏基因组文库的构建及功能基因的筛选[D];安徽农业大学;2010年

9 杨瑞红;免培奶牛瘤胃混合微生物基因组资源的初步研究分析[D];新疆农业大学;2005年

10 马百顺;瘤胃微生物可利用能氮同步化释放对微生物蛋白合成效率影响研究[D];山东农业大学;2008年

，

本文编号：753767