河流型水牛及其杂交后代瘤胃细菌多样性的比较研究

深入研究水牛瘤胃微生物多样性是全面理解瘤胃功能的重要基础。以往的研究主要集中在荷斯坦牛等大品种，对水牛在已知遗传背景、饲养环境和日粮类型下瘤胃细菌多样性的研究较少。本项目首先从明确日粮来源的河流型水牛获取瘤胃内容物，提取基因组总DNA，通过细菌通用引物获得16S rRNA基因全长片段，对16S rRNA基因的克隆进行测序分析，获得河流型水牛瘤胃细菌多样性数据；第二，采用基于16S rRNA基因的PCR/DGGE技术，比较河流型水牛及其杂交后代在夏季高温和秋季舒适温度下瘤胃细菌多样性差异；第三，通过饲喂高粗日粮构建富含粗纤维的瘤胃内环境，采用real-time PCR技术对比在高粗和高精日粮条件下两种类型水牛瘤胃主要纤维降解菌数量差异。期望通过上述研究解释水牛处于粗饲、高温条件下其瘤胃细菌组成的变化规律，为今后进一步研究河流型水牛瘤胃微生态系统组成及其与饲料消化之间的关系奠定良好的基础。

了解水牛的瘤胃微生物菌群组成是提高水牛饲料利用率的基础性工作。 (1) 河流型水牛及其杂交后代瘤胃细菌多样性的比较分析。尼里－拉菲、摩拉水牛和三品种杂交水牛瘤胃内容物样本在门水平上的优势菌是拟杆菌门，平均分别占总菌的61.18%、61.43%和59.36%，接下来是厚壁菌门、变形菌门、软壁菌门和疣微菌门。尼里－拉菲、摩拉水牛和三品种杂交水牛瘤胃内容物样本在属水平上，优势菌是普雷沃氏菌科，平均分别占总菌的42.06%、44.74%和40.83%，接下来是Christensenellaceae，BS11瘤胃菌科和毛螺菌科。三个品种水牛饲喂在相同饲养环境下，它们的细菌组成在品种间无显著差异（P＞0.05）。（2）高温环境下添加烟酸对水牛瘤胃微生物组成的影响。为了研究夏季高温环境下水牛微生物区系的影响。试验选用 36头杂交泌乳水牛，随机分为4个组，分别饲喂添加0 g/d、4 g/d、8 g/d、12 g/d烟酸的基础日粮。结果显示，水牛瘤胃内细菌在门水平上主要以拟杆菌门和厚壁菌门为主，科水平上为普雷沃氏菌科和黄杆菌科；甲烷菌以甲烷短杆菌属为主，占90%以上，其次为甲烷球菌属和热原体属，水牛瘤胃微生物区系总体上与奶牛等其它反刍动物相似。日粮添加烟酸显著降低了瘤胃内厚壁菌门细菌的比例，提高了黄杆菌科细菌的比例，但对瘤胃甲烷菌区系无显著影响。（3）饲喂不同精粗比日粮前后水牛瘤胃细菌和甲烷菌区系的变化研究。试验选取15头健康杂交后备母水牛，分别饲喂精粗比(精料:粗料)约为0:100、35:65、50:50的混合饲粮。结果显示，水牛瘤胃内拟杆菌门（45%-60%）、厚壁菌门（13%-27%）和变形菌门（13%-18%）为主要细菌类别，高日粮精粗比在门水平降低了瘤胃内厚壁菌门和变形菌门细菌的比例（P<0.05)，提高了拟杆菌门细菌的比例（P<0.05)；在科水平上，普雷沃氏科（15%-32%）和黄杆菌科（8%-21%）为主要细菌类别，高日粮精粗比提高了普雷沃氏科细菌的比例（P<0.05)，降低了高精料组黄杆菌科、莫拉氏菌科和瘤胃球菌科的比例（P<0.05)。水牛瘤胃内，90%以上的甲烷菌为甲烷短杆菌属，其次为热原体属，日粮精粗比的改变并未影响甲烷短杆菌属在瘤胃内的优势地位。综上所述，日粮精粗比改变了瘤胃细菌在门水平和科水平的组成，高粗日粮有提高瘤胃内纤维降解相关细菌的趋势。