开食料不同NDF水平对羔羊瘤胃发育影响的研究

Recently, many researchers have give attention to early weaning in lambs. The research that rumen microflora in lamb was not stable. The ability of the degraded fiber was limited. So it was the key of rumen development. When the rumen fermentation has been established in pre-weaning, it can reduce the stress of weaned lamb. The function of rumen development was closely related to the level of NDF in the starter. However, there were few reports on the effect of NDF levels on rumen development in lambs. The objective of this study was to investigate the effect of NDF levels in starter on morphology，environment and digestive enzyme activity in rumen of lambs from days 7 to 42. The objectives of this research are to combine the assessment of the effect of NDF levels on rumen development with RNA-seq technology, bacteria 16S rDNA high-throughput sequencing technology and metabolic pathways verification to explore the principal mechanisms of rumen development in lambs caused by NDF levels. The research results can provide the references for rumen development and stater of lambs.

近年来羔羊早期断奶技术受到研究者关注，研究表明羔羊瘤胃微生物稳定菌群未建立，降解纤维的能力有限，因此羔羊早期断奶技术实施成功与否瘤胃发育是关键，若在羔羊断奶之前建立基本瘤胃发酵罐的功能，则可明显减低羔羊的断奶应激。而瘤胃功能的发育，与日粮中NDF水平密切相关，目前关于开食料中NDF水平对羔羊瘤胃发育影响的研究报道很少。本项目拟研究开食料NDF水平对7~42日龄湖羊公羔生长性能和瘤胃组织形态、瘤胃内环境、瘤胃体积重量和消化酶活性等指标的影响及其动态变化规律，分析开食料NDF水平对瘤胃功能发育的影响，再结合微生物16S rDNA高通量测序分析瘤胃菌群与瘤胃发育的关系，利用转录组测序分析不同NDF水平下瘤胃组织基因表达与调控的差异，筛选出关键基因和信号通路，并进行生物学功能验证，系统研究开食料NDF水平影响羔羊瘤胃发育的机制。研究有助于对羔羊早期瘤胃发育规律的深入认识并为开食料的研发提供依据。

羔羊早期补饲适宜开食料可以促进瘤胃发育并降低断奶应激，目前的研究主要集中在开食料蛋白或能量水平，而对NDF水平的研究较少。本项目通过测定NDF水平和NDF/淀粉水平开食料对羔羊生长性能、养分消化、消化道发育等影响，同时基于16SrDNA测序、转录组测序和宏基因组技术，研究了NDF和NDF/淀粉对羔羊瘤胃微生物菌群和瘤胃组织转录组基因表达的影响，结果如下：.（1）羔羊7日龄补饲25%NDF水平开食料，改善了瘤胃内环境，促进了瘤胃组织形态发育，降低了瘤胃微生物菌群的多样性，增加了厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）的丰度；补饲开食料后868个差异表达基因，主要富集于酶活性、离子通道、膜运输等GO功能及甾类激素生物合成、花生四烯酸代谢、PPAR、脂肪细胞脂解作用的调节、cAMP等KEGG信号通路。.（2）羔羊7日龄补饲15%、20%和25%NDF水平开食料发现，20%NDF组羔羊断奶后ADG和ADFI显著增加，并且DM、CP、NDF和ADF消化率提高，而25%NDF组羔羊空肠和回肠的肠绒毛和隐窝比显著降低；25%NDF组羔羊瘤胃微生物物种数目和群落分布均匀度高于15%组，厚壁菌门（Firmicutes）、Melainabobacteria和新月形单胞菌属（selenomonas ）丰度均显著低于15%组。综合考虑， NDF水平为20%较适宜。.（3）体外产气试验结果显示：采集成年羊的瘤胃液在体外培养不同NDF/淀粉饲粮，比例为1.4时体外发酵最佳。.（4）羔羊10日龄补饲NDF/淀粉分别为0.5、0.7和1.0的开食料，研究发现： 1.0组羔羊断奶后的ADG和ADFI显著降低，且DM、OM和CP的消化率降低； 0.70组羔羊瘤胃和网胃乳头高度和宽度、网胃肌层厚度、小肠（十二指肠、空肠和回肠）绒毛长度提高，小肠隐窝深度降低； 1.0组羔羊瘤胃TVFA、乙酸和乙酸/丙酸显著低于0.5组；1.0组羔羊瘤胃微生物在属水平下，Alistipes 和拟杆菌属（Bacteroides）显著低于0.5组，梭状芽胞杆菌属（Clostridium）显著高于0.5组，降低了饲粮中碳水化合物代谢和氨基酸代谢的微生物代谢。综合考虑，比例0.7组更有利于羔羊瘤胃健康，促进羔羊生长发育。