不同生理階段荷斯坦奶牛瘤胃細(xì)菌多樣性研究

李子健 李大彪* 高 民 王 典 蘭儒冰

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)研究所，呼和浩特 010031；3.內(nèi)蒙古優(yōu)然牧業(yè)有限責(zé)任公司，呼和浩特 010107)

奶牛瘤胃中棲息著數(shù)量龐大，種類繁多的微生物，它們能夠降解動(dòng)物攝取的纖維物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化成能被自身所利用的營養(yǎng)物質(zhì)。已有研究表明，成年牛瘤胃中寄居的微生物主要包括細(xì)菌、真菌、原蟲和古菌，其中細(xì)菌含量占到總體的95%，每毫升瘤胃液中活菌數(shù)量高達(dá)1011個(gè)[1-2]，其在消化和轉(zhuǎn)化飼料為短鏈脂肪酸和微生物蛋白(MCP)時(shí)起著至關(guān)重要的作用[3]。反芻動(dòng)物在不同的生理階段，瘤胃細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)可能變化，探究這種變化規(guī)律對(duì)于揭示瘤胃代謝與反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的關(guān)系具有重要意義。郭偉[4]研究表明，山羊從7日齡到3月齡瘤胃細(xì)菌中擬桿菌門(Bacteroidetes)相對(duì)豐度逐漸升高，隨后逐漸降低，6月齡以后達(dá)到穩(wěn)定，而變形菌門(Proteobacteria)相對(duì)豐度的變化趨勢與之相反。Jami等[5]研究發(fā)現(xiàn)，初生犢牛與成年牛瘤胃菌群組成差異顯著，隨著年齡的增加，瘤胃菌群多樣性也隨之增加。高鳳等[6]研究了荷斯坦牛哺乳期、斷奶期、育成期、青年期、泌乳期和干奶期的腸道菌群結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示不同生長期和生理期的荷斯坦牛腸道菌群在門水平上保持相對(duì)穩(wěn)定，雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)的相對(duì)豐度在泌乳期顯著高于其他生長期。然而董瑞陽[7]研究得出，在同一飼糧條件下，奶牛不同生理期(泌乳期與干奶期)對(duì)瘤胃微生物菌群無顯著影響。本試驗(yàn)采用高通量測序技術(shù)對(duì)處于不同生理階段的荷斯坦奶牛瘤胃細(xì)菌多樣性進(jìn)行分析，為揭示瘤胃微生物區(qū)系與奶牛泌乳性能的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)動(dòng)物選自內(nèi)蒙古呼和浩特市某示范牧場，分別選取健康狀況良好，處于圍產(chǎn)前期(產(chǎn)前7～15 d)、泌乳前期(產(chǎn)后30～55 d)、泌乳中期(產(chǎn)后82～105 d)和泌乳后期(產(chǎn)后153～181 d)荷斯坦奶牛各4頭，泌乳期奶牛產(chǎn)奶量均高于30 kg/d，奶牛的年齡為4～5歲，胎次為3～4胎，同一組內(nèi)，體況與產(chǎn)犢日期接近。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，4組奶牛分別用Ⅰ組(圍產(chǎn)前期組)、Ⅱ組(泌乳前期組)、Ⅲ組(泌乳中期組)和Ⅳ組(泌乳后期組)來表示。奶牛自由飲水，分群飼養(yǎng)，每天飼喂3次，飼喂時(shí)間分別為06:00、14:00和21:00，各個(gè)階段的奶牛飼糧由牛場提供，以全混合日糧(total mixed rations，TMR)的方式飼喂給奶牛，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of diets (DM basis) %

1)精補(bǔ)料由牧場所屬公司統(tǒng)一提供。Concentrations were provided by the company which owned this pasture.
2)泌乳凈能為計(jì)算值，粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、鈣和總磷為實(shí)測值。NELwas a calculated value, while CP, NDF, Ca and TP were measured values.

飼糧營養(yǎng)水平中的泌乳凈能根據(jù)飼糧各成分的泌乳凈能和其配方比例計(jì)算得出，其中精飼料的泌乳凈能由牛場提供，粗飼料的泌乳凈能參考NRC(2001)[8]。其余營養(yǎng)水平參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》(3版)[9]，使用KOM-A2000i型全自動(dòng)纖維分析儀(美國)測定中性洗滌纖維(NDF)含量；使用ZDDN-Ⅱ型全自動(dòng)凱氏定氮儀(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)測定粗蛋白質(zhì)(CP)含量；使用α1900S型紫外可見分光光度計(jì)(上海譜元儀器有限公司)測定總磷(TP)含量；采用高錳酸鉀滴定法測定鈣(Ca)含量。

1.3 樣本采集

在2017年6月中旬晨飼后6 h通過口腔采樣器采集瘤胃食糜，經(jīng)過4層紗布過濾，保留濾液，用于測定瘤胃發(fā)酵參數(shù)與瘤胃細(xì)菌菌群多樣性。

1.4 瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測定

pH使用PHS-3S型高精度酸度計(jì)，于瘤胃食糜采集后立即測定；氨態(tài)氮(NH3-N)濃度參照馮宗慈等[10]的方法測定；MCP濃度參照Bradford[11]的方法測定；揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度參照秦為琳[12]的方法測定。

1.5 瘤胃細(xì)菌菌群多樣性的測定

1.5.1 DNA提取和PCR擴(kuò)增

表2 測序分析采用的引物信息Table 2 Information of primer for sequencing analysis

1.5.2 Illumina Miseq PE300平臺(tái)測序

使用2%瓊脂糖凝膠回收PCR產(chǎn)物，利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit (Axygen Biosciences公司，美國)進(jìn)行純化，Tris-HCl洗脫，2%瓊脂糖電泳檢測。利用QuantiFluorTM-ST (Promega公司，美國)進(jìn)行檢測定量。根據(jù)Illumina MiSeq PE300平臺(tái)(Illumina公司，美國)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程將純化后的擴(kuò)增片段構(gòu)建PE 2×300的文庫，并利用Illumina Miseq PE300平臺(tái)進(jìn)行測序(上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司)。

1.5.3 數(shù)據(jù)處理

原始測序序列使用Trimmomatic軟件質(zhì)控，使用FLASH軟件進(jìn)行拼接。使用UPARSE軟件根據(jù)97%的相似度對(duì)序列進(jìn)行分類操作單元(OTU)聚類。使用UCHIME軟件剔除嵌合體。利用RDP classifier對(duì)每條序列進(jìn)行物種分類注釋，比對(duì)Silva數(shù)據(jù)庫(SSU123)，設(shè)置比對(duì)閾值為70%。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

測得的數(shù)據(jù)采用SAS 9.0軟件的GLM程序進(jìn)行單因素方差分析，多重比較采用Duncan氏法，以P<0.05作為差異顯著性判定標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 不同生理階段奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)

不同生理階段奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)見表3。Ⅰ組奶牛瘤胃pH顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，與Ⅱ組無顯著差異(P>0.05)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。各組奶牛瘤胃NH3-N濃度無顯著差異(P>0.05)。Ⅰ組奶牛瘤胃MCP濃度顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ組顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。Ⅰ組奶牛瘤胃乙酸、丁酸、總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度和乙酸/丙酸顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。與之相反，Ⅰ組奶牛瘤胃丙酸濃度顯著低于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。

比較不同泌乳期奶牛瘤胃VFA濃度變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，Ⅳ組奶牛瘤胃乙酸濃度和乙酸/丙酸顯著高于Ⅱ、Ⅲ組(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ組之間無顯著差異(P>0.05)。Ⅲ組奶牛瘤胃丙酸濃度顯著高于Ⅳ組(P<0.05)，與Ⅱ組無顯著差異(P>0.05)，Ⅳ、Ⅱ組之間無顯著差異(P>0.05)。Ⅲ組奶牛瘤胃丁酸濃度顯著低于Ⅱ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間奶牛瘤胃TVFA濃度無顯著差異(P>0.05)。

表3 不同生理階段奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)Table 3 Rumen fermentation indexes of dairy cows in different physiological phases

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 瘤胃細(xì)菌高通量測序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與樣品多樣性指數(shù)

測序數(shù)據(jù)經(jīng)過質(zhì)量控制后，各組瘤胃細(xì)菌的Clean reads數(shù)目、OTU數(shù)目以及物種多樣性指數(shù)見表4。本試驗(yàn)從16個(gè)樣本中共得到871 196條高質(zhì)量的細(xì)菌16S rRNA基因序列，每個(gè)樣本的平均Clean reads數(shù)目為54 450，各組間無顯著差異(P>0.05)。平均OTU數(shù)目為1 039，其中Ⅰ組OTU數(shù)目顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ組顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。本試驗(yàn)各組測序覆蓋度均達(dá)到了0.99，滿足后續(xù)分析要求。Ⅰ組Ace指數(shù)與Chao1指數(shù)顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ組顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅲ組又顯著高于Ⅳ組(P<0.05)。各組香農(nóng)指數(shù)的變化規(guī)律與OTU數(shù)目的結(jié)果相一致，即Ⅰ組顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ組又顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，而Ⅲ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。Ⅰ組辛普森指數(shù)顯著低于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間無顯著差異(P>0.05)。

表4 瘤胃細(xì)菌高通量測序質(zhì)量控制與樣品多樣性指數(shù)Table 4 Rumen bacteria high-throughput sequencing quality control and diversity index of samples

2.3 不同生理階段對(duì)奶牛瘤胃細(xì)菌區(qū)系的影響

從表5可以看出，各組瘤胃細(xì)菌在門水平物種組成上存在差異，Ⅰ組的優(yōu)勢菌門為擬桿菌門和厚壁菌門(Firmicutes)，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的優(yōu)勢菌門為擬桿菌門、變形菌門和厚壁菌門。此外，Ⅰ組奶牛瘤胃細(xì)菌中的擬桿菌門、SR1細(xì)菌、藍(lán)菌門(Cyanobacteria)、柔膜菌門(Tenericutes)、TM7細(xì)菌和纖維桿菌門(Fibrobacteres)的相對(duì)豐度顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間差異不顯著(P>0.05)。與之相反，Ⅰ組奶牛瘤胃細(xì)菌中的變形菌門的相對(duì)豐度則顯著低于試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。各組之間奶牛瘤胃細(xì)菌中的厚壁菌門的相對(duì)豐度無顯著差異(P>0.05)。

表5 瘤胃細(xì)菌門水平上的物種比例(占總細(xì)菌比例大于1%)Table 5 Species proportion of rumen bacteria at phyla level (proportion of total bacteria higher than 1%)

從表6可以看出，各試驗(yàn)組瘤胃細(xì)菌在科水平物種組成上存在差異，Ⅰ組的優(yōu)勢菌科為普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的優(yōu)勢菌科為琥珀酸弧菌科(Succinivibrionaceae)和普雷沃氏菌科。Ⅰ組奶牛瘤胃細(xì)菌中普雷沃氏菌科、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、理研菌科(Rikenellaceae)、BS11細(xì)菌、RF16細(xì)菌、SR1細(xì)菌、Gastranaerophilales、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)、TM7細(xì)菌、RF9細(xì)菌和纖維桿菌科(Fibrobacteraceae)的相對(duì)豐度顯著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，與之相反，Ⅰ組奶牛瘤胃細(xì)菌中琥珀酸弧菌科、毛螺菌科(Lachnospiraceae)和韋榮球菌科(Veillonellaceae)的相對(duì)豐度顯著低于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。Ⅰ組奶牛瘤胃細(xì)菌中丹毒進(jìn)菌科(Erysipelotrichaceae)的相對(duì)豐度顯著低于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，而S24-7細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。各組奶牛瘤胃細(xì)菌中氨基酸球菌科(Acidaminococcaceae)的相對(duì)豐度無顯著差異(P>0.05)。

不同泌乳期比較發(fā)現(xiàn)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組之間奶牛瘤胃細(xì)菌中普雷沃氏菌科、琥珀酸弧菌科、毛螺菌科、瘤胃菌科、韋榮球菌科、RF16細(xì)菌、SR1細(xì)菌、克里斯滕森菌科、TM7細(xì)菌和RF9細(xì)菌的相對(duì)豐度無顯著差異(P>0.05)。Ⅱ組奶牛瘤胃細(xì)菌中理研菌科、S24-7細(xì)菌、BS11細(xì)菌和纖維桿菌科的相對(duì)豐度顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ組之間差異不顯著(P>0.05)。與此相反，Ⅱ組奶牛瘤胃細(xì)菌中丹毒進(jìn)菌科的相對(duì)豐度顯著低于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ組之間差異不顯著(P>0.05)。此外，Ⅱ組奶牛瘤胃細(xì)菌中Gastranaerophilales的相對(duì)豐度與Ⅲ、Ⅳ組無顯著差異(P>0.05)，但Ⅳ組顯著高于Ⅲ組(P<0.05)。

表6 瘤胃細(xì)菌科水平物種組成(占總細(xì)菌比例大于1%)Table 6 Species proportion of rumen bacteria at family level (proportion of total bacteria higher than 1%)

續(xù)表6項(xiàng)目Items組別 GroupsⅠⅡⅢⅣSEMP值P-valueS24-72.42a2.13a0.96b0.68b0.290.002 3BS113.36a0.69b0.26c0.29c0.11<0.000 1RF163.12a0.40b0.28b0.24b0.20<0.000 1氨基酸球菌科 Acidaminococcaceae1.181.070.800.800.130.130 4SR1?2.33a0.31b0.22b0.28b0.12<0.000 1Gastranaerophilales?1.57a0.51bc0.25c0.67b0.13<0.000 1克里斯滕森菌科 Christensenellaceae1.87a0.37b0.18b0.21b0.09<0.000 1TM7?1.23a0.37b0.22b0.43b0.09<0.000 1RF9?1.11a0.37b0.25b0.29b0.130.001 4纖維桿菌科 Fibrobacteraceae1.23a0.20b0.09c0.10c0.04<0.000 1

*表示細(xì)菌分類只進(jìn)行到了門、綱、目水平，在科水平未分類。
* mean that the taxonomy of bacteria only went to the level of the phyla, class and order, bacteria was not classified at the level of family.

圖1為樣本OTU水平偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)，樣本點(diǎn)的空間距離代表樣本間的距離。由圖可知，主成分COMP1和COMP2在樣品差異性貢獻(xiàn)率上分別為42.60%和7.35%，其中Ⅰ組與其他3組被主成分COMP1所分開；Ⅱ組與Ⅲ、Ⅳ組被主成分COMP2所分開；Ⅲ組與Ⅳ組樣本具有一定的相似性。

圖1 瘤胃細(xì)菌OTU水平PLS-DAFig.1 PLS-DA of rumen bacteria at OTU level

3 討 論

前人研究發(fā)現(xiàn)，反芻動(dòng)物在不同生理階段瘤胃細(xì)菌的多樣性和豐度會(huì)發(fā)生改變。郭偉[4]研究山羊從7日齡到1.5歲瘤胃細(xì)菌豐度與多樣性變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，山羊在7日齡時(shí)瘤胃細(xì)菌OTU數(shù)目、Chao1指數(shù)與香農(nóng)指數(shù)最高，即物種豐度與多樣性最高，在3月齡時(shí)香農(nóng)指數(shù)最低，在1歲時(shí)Chao1指數(shù)最低。而Jami等[5]研究發(fā)現(xiàn)，荷斯坦牛從1日齡到2歲瘤胃細(xì)菌OTU數(shù)目與香農(nóng)指數(shù)逐漸增加。本試驗(yàn)通過多樣性分析得出圍產(chǎn)前期奶牛瘤胃細(xì)菌的OTU數(shù)目、Ace指數(shù)、Chao1指數(shù)與香農(nóng)指數(shù)顯著高于泌乳期奶牛，辛普森指數(shù)顯著低于泌乳期奶牛，這可能由于圍產(chǎn)前期與泌乳期飼糧組成與營養(yǎng)水平不同所致。與之相比，奶牛在泌乳期各個(gè)階段的飼糧組成與營養(yǎng)水平變化較小，尤其在泌乳前期與泌乳中期飼糧泌乳凈能(6.85 MJ/kg vs. 6.92 MJ/kg)、粗蛋白質(zhì)(16.91% vs. 17.38%)和NDF含量(28.91% vs. 28.69%)接近，但泌乳前期奶牛瘤胃細(xì)菌豐度指數(shù)中的Ace指數(shù)和Chao1指數(shù)以及多樣性指數(shù)中的香農(nóng)指數(shù)卻顯著高于泌乳中期奶牛，這可能與奶牛在不同泌乳階段體內(nèi)激素水平不同有密切的關(guān)系。此外，通過綜合分析奶牛各生理階段營養(yǎng)水平與瘤胃MCP濃度的變化規(guī)律可以看出，奶牛在泌乳前期與泌乳中期營養(yǎng)水平接近，但泌乳前期瘤胃MCP濃度顯著高于泌乳中期，這表明泌乳階段的改變會(huì)影響奶牛瘤胃微生物區(qū)系。

反芻動(dòng)物在不同生理階段瘤胃細(xì)菌組成存在較大差異。郭偉[4]研究山羊從7日齡到1.5歲瘤胃細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，擬桿菌門的相對(duì)豐度先逐漸升高，后逐漸下降，最后趨于平穩(wěn)，而變形菌門相對(duì)豐度的變化趨勢與之相反，厚壁菌門的相對(duì)豐度無顯著差異。Jami等[5]研究指出，荷斯坦牛從1日齡到2歲瘤胃細(xì)菌擬桿菌門的相對(duì)豐度逐漸升高，變形菌門的相對(duì)豐度逐漸降低，厚壁菌門的相對(duì)豐度先降低后升高。家畜在妊娠階段由于子宮的生長會(huì)影響胃動(dòng)力以及腸道運(yùn)動(dòng)，引發(fā)胃腸道功能紊亂[13]，胃腸道內(nèi)的微生物組成結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變。研究表明，隨著動(dòng)物妊娠的進(jìn)行，腸道細(xì)菌的多樣性隨之降低[14-16]。Kong等[16]研究環(huán)江香豬在不同妊娠階段腸道細(xì)菌組成時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著妊娠的進(jìn)行，腸道細(xì)菌中棒狀桿菌屬、不動(dòng)桿菌屬與Allobaculum細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著降低。但也有證據(jù)表明，動(dòng)物在某些特定的生理階段之間腸道細(xì)菌組成差異較小。Koren等[15]研究表明，女性在妊娠前3個(gè)月腸道細(xì)菌組成與未妊娠期十分接近。Jost等[17]研究指出，女性妊娠晚期與泌乳早期腸道微生物組成差異很小。本試驗(yàn)得出奶牛在不同生理階段瘤胃細(xì)菌優(yōu)勢菌門為擬桿菌門、變形菌門和厚壁菌門，且厚壁菌門的相對(duì)豐度在各個(gè)生理階段無顯著變化，此結(jié)果與郭偉[4]研究結(jié)果相似。泌乳期各個(gè)階段瘤胃細(xì)菌組成十分接近，此結(jié)果與Koren等[15]研究結(jié)果相似。

飼糧結(jié)構(gòu)的改變將直接影響奶牛瘤胃細(xì)菌的組成。前人研究表明，隨著飼糧精料比例的提高，纖維降解菌和真菌數(shù)量逐漸減少，當(dāng)精料增加到一定比例時(shí)，瘤胃內(nèi)的低pH環(huán)境會(huì)使纖維降解菌的生長受到抑制[18-19]。Mao等[20]研究表明，在飼喂高精料飼糧的奶牛瘤胃內(nèi)，厚壁菌門和放線菌門細(xì)菌的比例則較高，而變形菌門和擬桿菌門細(xì)菌的比例較低。Kocherginskaya等[21]研究得出，在高精料飼糧條件下，奶牛瘤胃細(xì)菌中的變形菌門占據(jù)優(yōu)勢地位。林波等[22]比較研究了飼喂全粗料、低精料和中等精料的水牛瘤胃細(xì)菌組成差異，結(jié)果表明隨著精料比例的增加，瘤胃細(xì)菌中厚壁菌門和變形菌門的相對(duì)豐度隨之增加，而擬桿菌門的相對(duì)豐度隨之降低；在科的水平上，隨著精料比例的增加，普雷沃氏菌科、毛螺菌科和瘤胃球菌科的相對(duì)豐度隨之升高。在本試驗(yàn)中，泌乳期奶牛瘤胃細(xì)菌在門水平上相對(duì)豐度最高的是變形菌門，這與前人的研究報(bào)道相一致。此外，泌乳期奶牛與圍產(chǎn)前期奶牛相比，瘤胃細(xì)菌中變形菌門的相對(duì)豐度顯著升高，擬桿菌門的相對(duì)豐度顯著降低，此結(jié)果表明在泌乳期高精料的飼糧條件下，利于變形菌門細(xì)菌繁殖，不利于擬桿菌門細(xì)菌繁殖。在科的水平上，本試驗(yàn)中奶牛瘤胃內(nèi)普雷沃氏菌科是各個(gè)生理階段的優(yōu)勢菌科，且其相對(duì)豐度在圍產(chǎn)前期顯著高于泌乳期。其原因可能是普雷沃氏菌科中含有較多高活性的半纖維素降解菌，對(duì)分解蛋白質(zhì)和碳水化合物有較強(qiáng)能力[23]，普雷沃氏菌科在高粗飼料中含量較高，表明該科的細(xì)菌與纖維消化密切相關(guān)，在圍產(chǎn)前期粗飼料較高的飼糧條件下，該菌科大量繁殖。而泌乳期奶牛瘤胃細(xì)菌中琥珀酸弧菌科的相對(duì)豐度顯著高于圍產(chǎn)前期，原因可能是琥珀酸弧菌科中存在較多淀粉降解菌和蛋白質(zhì)降解菌，可在高精料飼糧條件下大量繁殖。

4 結(jié) 論

奶牛從圍產(chǎn)前期進(jìn)入到泌乳期，瘤胃細(xì)菌多樣性顯著降低；泌乳期各階段瘤胃細(xì)菌組成差異較小。