通过选择育种降低绵羊甲烷排放的研究进展
《添加亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响》范文

《添加亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响》篇一摘要:本文旨在探讨添加亚麻籽壳(LSC)对奶绵羊瘤胃的体外发酵特性、体内发酵特性和微生物群落的影响。
通过对LSC处理前后的绵羊瘤胃发酵样本的细致观察与综合分析,揭示了亚麻籽壳在促进瘤胃健康和提高奶绵羊生产性能方面的潜在作用。
一、引言随着现代畜牧业的发展,饲料添加剂在提高动物生产性能及保障其健康方面起到了至关重要的作用。
亚麻籽壳作为一种常见的植物原料,具有较高的营养价值和作为饲料添加剂的潜力。
其在动物消化系统中不仅可以改善发酵特性,还有助于调整肠道微生物群落。
本文以奶绵羊为研究对象,深入探讨亚麻籽壳对瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响。
二、材料与方法1. 实验材料实验选取健康成年奶绵羊若干只,亚麻籽壳经过粉碎处理后用于实验。
2. 实验设计实验分为两组,对照组和实验组。
实验组在绵羊的饲料中添加一定比例的亚麻籽壳。
通过对比两组的瘤胃发酵情况,来研究亚麻籽壳的影响。
3. 实验方法采用体外发酵法和体内试验相结合的方式,观察和分析亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃发酵特性的影响。
通过显微镜观察和PCR-DGGE技术分析瘤胃微生物群落的变化。
三、结果与讨论1. 体外发酵特性研究结果显示,添加亚麻籽壳后,体外发酵过程中的气体产量、pH值、氨氮浓度等指标均有所改善。
这表明亚麻籽壳有助于提高瘤胃发酵的效率和稳定性。
2. 体内发酵特性体内试验结果显示,添加亚麻籽壳的奶绵羊,其饲料转化率、消化率和奶产量均有所提高。
这证明了亚麻籽壳能够有效地改善奶绵羊的消化系统和整体生产性能。
3. 微生物群落分析通过PCR-DGGE技术分析发现,添加亚麻籽壳后,瘤胃中的微生物群落结构发生了显著变化。
某些有益菌群的数量增加,而一些潜在的有害菌群则受到抑制。
这表明亚麻籽壳能够有效地调节瘤胃微生物群落的平衡,促进有益菌群的生长和繁殖。
4. 讨论亚麻籽壳富含纤维和多种营养物质,这些物质在瘤胃中被微生物分解后,为绵羊提供了更多的能量和营养。
稻田甲烷排放影响因素及减排措施研究进展

件 和外 界 对 其 的 影 响 以 及 如 何 利用 现 有 的研 究 成 果 寻 求 水稻 生 产最 优 的 甲烷 减 排 方 法 。 关键词 : 田; 稻 甲烷 排放 ; 作 ; 稻 品 种 耕 水 中 图分 类 号 : l X5 1 文献标识码 : A
Ad a c n r s a c n i fu n i g f c o s a e u to e s r s v n e i e e r h o n l e c n a t r nd r d c i n m a u e o e h ne e is o n pa d i l s f m t a m s i n i d y fe d
李 茂柏 , 张建 明 , 程 灿 , 曹黎 明
( 海 市 农 业 科 学 院作 物 育 种 栽 培 研 究 所 , 海 2 10 ) 上 上 0 16
摘
要 : 近 年 来 稻 田 甲烷 排 放 影 响 因素 的研 究 进 展 做 了 较 为 详 细 的 综 述 , 析 了 稻 田 甲烷 产 生 的 主 要 条 对 分
产量 , 但这 又导致 了水 田 甲烷 释放量 的增加 。 目前 我 国水 稻 田 甲烷排 放量 为 7 6 ~8 0 , 占世 界 .7 .5T 约 水 稻 田甲烷 总排放 量 的 1 .% ] 因此 , 96 , 开展水 稻 田甲烷 排放 研 究 , 寻求 切 实可 行 的 稻 田 甲烷 减 排措 施 ,
Sha ngh 0 0 ai2 11 6,Chi na) Ab t a t Th p r s s r c : e pa e um m e p a dv c n r s ar hi g i o f c o s i l e i g m e ha m i— d u n a an e i e e c n nt a t r nfu nc n t ne e s son i dd i l s i e e e r ,a nal z d t a n c dii nsa i n pa y fe d n r c nty a s nd a y e he m i on to nd env r m e a n l e c ion nt li f u n e of m e ha e p od ton a t n r uc i nd how o u e t x s i e e r h r s t o s e he b s e hod t e uc he t s he e itng r s a c e ulst e k t e tm t o r d et m e h e em iso n rc o c i t an si n i ie pr du ton.
博落回提取物对湖羊瘤胃体外发酵r和甲烷排放的影响

博落回提取物对湖羊瘤胃体外发酵r和甲烷排放的影响张志红;黄江丽;何力;张国华;黄黄;王东升;汤少勋;丁建南【摘要】试验旨在研究博落回提取物不同剂量对湖羊体外瘤胃发酵特性和甲烷(CH4)影响,筛选出适合的剂量.试验选用4头装有永久性瘤胃瘘管的湖羊提供瘤胃液,通过体外产气量法模拟瘤胃发酵试验,研究了0 mg/100mL、0.5 mg/100mL、5.0 mg/100mL、25 mg/100mL和50 mg/100mL博落回提取物添加剂量对湖羊瘤胃体外发酵参数与CH4产量影响.结果表明,随着剂量的增加,产气量、CH4、氨态氮(NH3-N)和微生物蛋白(MCP)均呈先升高后降低变化趋势,剂量为5mg/100mL时,MCP含量达到最高,随后逐渐下降.与对照比较,剂量≥25mg/100mL显著降低了产气量和CH4(P<0.05),pH随着剂量增加缓慢下降(P>0.05).总挥发性脂肪酸(VFA)呈现先下降后上升趋势,剂量为0.5 mg/100mL处理中总VFA最低.乙酸百分比和乙酸/丙酸比值随着博落回剂量增加逐渐下降,丙酸百分比则逐渐提高(P<0.05).结果提示,适当添加博落回提取物可以有效降低甲烷的生成,并且改变瘤胃的发酵模式,向丙酸发酵型转变.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】5页(P1-4,11)【关键词】博落回;湖羊;体外瘤胃发酵;甲烷【作者】张志红;黄江丽;何力;张国华;黄黄;王东升;汤少勋;丁建南【作者单位】江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌;中国科学院亚热带农业生态研究所,410125,长沙;江西省科学院生物资源研究所,330096,南昌【正文语种】中文【中图分类】S816.79甲烷作为重要的温室气体之一越来越受到国际社会关注,减排是当务之急,而控制反刍动物甲烷排放是重要环节之一。
《亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》范文

《亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》篇一一、引言随着畜牧业的不断发展,饲料的选择和利用对动物健康和生产性能的影响越来越受到关注。
亚麻籽壳作为一种新型的饲料资源,其营养价值和在动物生产中的应用潜力逐渐被发掘。
泌乳期奶绵羊作为重要的奶产品来源,其生产性能的改善与瘤胃和肠道微生物区系的平衡密切相关。
因此,本文旨在探讨亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响,以期为畜牧业的饲料选择和利用提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验动物与饲料本实验选用健康、泌乳期的奶绵羊作为实验对象。
实验饲料包括基础饲料和亚麻籽壳饲料。
亚麻籽壳经过粉碎处理后,按照一定比例与基础饲料混合,形成实验组和对照组饲料。
2. 实验设计本实验采用随机分组设计,将奶绵羊随机分为实验组和对照组,每组饲养相同数量的奶绵羊。
实验组饲喂含有亚麻籽壳的饲料,对照组饲喂基础饲料。
实验周期为30天。
3. 采样与检测在实验开始前和结束后,分别采集奶绵羊的瘤胃液和肠道内容物样品,进行微生物区系的分析。
采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对微生物群落结构进行检测,同时测定瘤胃pH 值、氨氮等指标。
三、结果与分析1. 亚麻籽壳对瘤胃微生物区系的影响实验结果显示,实验组奶绵羊的瘤胃微生物区系发生了显著变化。
亚麻籽壳饲喂后,瘤胃中乳酸菌等有益菌群的数量增加,而有害菌群的数量减少。
这有助于维持瘤胃内的酸碱平衡,降低氨氮等有害物质的含量,提高奶绵羊的消化吸收能力。
2. 亚麻籽壳对肠道微生物区系的影响亚麻籽壳饲喂后,奶绵羊肠道微生物区系也发生了积极的变化。
有益菌群如双歧杆菌、乳酸菌等数量增加,有助于维持肠道内环境的稳定,减少肠道疾病的发生。
同时,亚麻籽壳中的纤维成分也有助于提高肠道蠕动,促进粪便排泄。
3. 亚麻籽壳对生产性能的影响通过对比实验组和对照组奶绵羊的生产性能指标,发现亚麻籽壳饲喂有助于提高奶产量、乳脂率和乳蛋白含量等指标。
《2024年亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》范文

《亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》篇一一、引言随着现代畜牧业的快速发展,营养学和饲养管理对提高动物生产性能及健康水平的重要性日益凸显。
在奶绵羊的饲养过程中,饲料的种类和品质直接关系到其生产性能及产品质量。
亚麻籽壳作为一种新型的饲料资源,具有较高的营养价值和独特的生物活性。
本文旨在探讨亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响,以期为优化奶绵羊饲养管理提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验动物与饲料实验选用处于泌乳期的健康奶绵羊作为研究对象,共分为两组。
其中一组作为对照组,饲喂常规饲料;另一组为实验组,饲喂亚麻籽壳为主的饲料。
实验期间,定期记录绵羊的饲养管理、生产性能及健康状况。
2. 采样与检测在实验过程中,分别于饲喂前后、不同时间段对实验组和对照组的奶绵羊进行瘤胃液和肠道内容物的采集。
利用显微镜、PCR-DGGE、高通量测序等技术手段,对样品中的微生物区系进行定性和定量分析。
三、实验结果1. 瘤胃微生物区系的变化实验结果显示,饲喂亚麻籽壳的奶绵羊,其瘤胃内微生物区系发生了显著变化。
与对照组相比,实验组瘤胃内细菌多样性增加,有益菌群(如纤维分解菌)数量增多,而有害菌群(如产气荚膜梭菌)数量减少。
这表明亚麻籽壳的饲喂有助于改善瘤胃微生物环境,提高奶绵羊的消化吸收能力。
2. 肠道微生物区系的变化在肠道微生物区系方面,实验组奶绵羊的肠道内菌群结构也发生了明显变化。
亚麻籽壳的饲喂使得有益菌群(如乳酸菌、双歧杆菌)数量增多,有助于维持肠道微生态平衡,减少有害菌群的滋生。
此外,实验组奶绵羊的肠道黏膜屏障功能得到改善,有利于提高机体的抗病能力。
四、讨论亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊的瘤胃和肠道微生物区系产生了积极影响。
首先,亚麻籽壳中富含的膳食纤维等营养成分有助于改善瘤胃微生物环境,提高奶绵羊的消化吸收能力。
其次,亚麻籽壳中的某些活性成分具有抗菌、抗炎等作用,有助于维持肠道微生态平衡,减少有害菌群的滋生。
《添加亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响》范文

《添加亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响》篇一摘要:本文研究了添加亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃体外和体内发酵特性及微生物群落的影响。
通过对比实验和数据分析,我们发现亚麻籽壳的添加显著改善了瘤胃发酵性能,促进了瘤胃微生物的多样性,并最终影响了奶绵羊的产奶性能。
一、引言随着饲养技术的发展和人们健康观念的提升,绵羊的饲料来源日益丰富,寻求优质的饲料添加剂是当前畜牧业发展的重要课题。
亚麻籽作为一种天然植物资源,其营养价值高且具有多种生物活性成分。
近年来,亚麻籽在畜牧业中的应用逐渐受到关注,尤其是其在奶绵羊养殖中的作用潜力备受瞩目。
本实验着重探究亚麻籽壳对奶绵羊瘤胃发酵特性和微生物群落的影响。
二、材料与方法1. 实验动物与分组选择健康、年龄相近的奶绵羊作为实验动物,分为对照组与实验组,对照组饲料中不添加亚麻籽壳,实验组则每日按照一定比例(如10%)的添加量混入亚麻籽壳。
2. 饲料准备与饲喂周期选取适当配比的亚麻籽壳与其他基础饲料进行混合。
根据实验需求进行不同时间段的饲喂(如6周为一个周期),并定期记录奶产量和饲料消耗量。
3. 瘤胃发酵特性检测通过体外发酵实验,分析不同时间段内瘤胃发酵参数(如pH 值、氨态氮浓度等)的变化;同时通过内窥镜取样技术获取瘤胃内样本,进行体内发酵特性的分析。
4. 微生物群落分析利用PCR扩增、高通量测序等技术对瘤胃微生物群落结构进行分析,比较添加亚麻籽壳前后微生物种群的变化。
三、结果与讨论1. 体外发酵特性分析实验结果显示,添加亚麻籽壳后,瘤胃体外发酵的pH值有所上升,氨态氮浓度也有所增加,表明亚麻籽壳的添加有助于提高瘤胃发酵效率。
此外,还观察到亚麻籽壳对纤维素的降解率有所提高,表明其具有良好的纤维利用率。
2. 体内发酵特性分析通过内窥镜取样分析发现,实验组绵羊的瘤胃内环境更为稳定,消化液分泌正常,这表明亚麻籽壳的添加有助于维持瘤胃内环境的平衡。
同时,实验组绵羊的产奶量也有所增加,这可能与瘤胃消化吸收能力的提高有关。
《2024年亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》范文
《亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》篇一一、引言随着畜牧业的不断发展,饲料的选择和利用对动物健康和生产性能的影响越来越受到关注。
亚麻籽壳作为一种优质的植物纤维来源,近年来在畜牧业中的应用逐渐受到重视。
特别是在泌乳期奶绵羊的饲养过程中,亚麻籽壳饲喂可能对奶绵羊的瘤胃和肠道微生物区系产生重要影响。
本文旨在探讨亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响,以期为畜牧业生产提供理论依据和实践指导。
二、材料与方法1. 实验动物与饲料实验选取健康的泌乳期奶绵羊,随机分为两组,对照组和实验组。
实验组在基础饲料的基础上添加亚麻籽壳进行饲喂。
2. 实验设计实验周期为60天,期间定期对奶绵羊进行采样和记录。
通过比较实验组和对照组的瘤胃液、肠道内容物等样本,分析亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响。
3. 数据分析采用生物信息学方法对样本进行测序和分析,比较实验组和对照组的微生物种类、数量及多样性等指标。
三、实验结果1. 瘤胃微生物区系的影响亚麻籽壳饲喂后,实验组奶绵羊的瘤胃微生物区系发生了显著变化。
与对照组相比,实验组瘤胃中纤维分解菌的数量显著增加,这有助于提高纤维素的降解率,进而提高饲料的利用率。
此外,某些有益菌群如乳酸菌、双歧杆菌等也得到了显著增长,这有助于维持瘤胃环境的稳定,减少疾病的发生。
2. 肠道微生物区系的影响亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊的肠道微生物区系也产生了积极影响。
实验组奶绵羊的肠道中益生菌数量增加,有助于促进营养物质的吸收和消化。
同时,亚麻籽壳中的某些成分可能具有抗炎、抗氧化等作用,有助于改善肠道健康,减少肠道疾病的发生。
3. 微生物多样性分析通过对样本进行测序和分析,发现亚麻籽壳饲喂使得奶绵羊的瘤胃和肠道微生物多样性增加。
这表明亚麻籽壳饲喂有助于维持微生物区系的平衡,提高动物的抗病能力。
四、讨论亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊的瘤胃和肠道微生物区系产生了积极影响。
《2024年亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》范文
《亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响》篇一一、引言随着现代畜牧业的快速发展,营养学在动物饲养中的应用越来越受到重视。
亚麻籽壳作为一种天然的饲料添加剂,因其富含膳食纤维、多酚和木脂素等成分,被广泛用于改善动物肠道健康和促进营养吸收。
本文旨在探讨亚麻籽壳饲喂对泌乳期奶绵羊瘤胃和肠道微生物区系的影响,以期为畜牧业的营养调控提供理论依据和实践指导。
二、材料与方法1. 试验动物与分组选取健康、同胎次的泌乳期奶绵羊作为试验对象,按照体重、胎次等指标相近的原则分为两组,对照组和试验组。
2. 试验设计试验组在原有饲料基础上添加亚麻籽壳,对照组维持原有饲料不变。
试验周期为60天,期间定期记录各组奶绵羊的采食量、产奶量等数据。
3. 样品采集与检测在试验开始前及结束后,分别采集各组奶绵羊的瘤胃液和肠道内容物,进行微生物区系分析。
采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术对微生物群落结构进行分析,同时测定肠道微生物的多样性、丰富度等指标。
三、结果与分析1. 亚麻籽壳对泌乳期奶绵羊采食量和产奶量的影响试验结果显示,添加亚麻籽壳后,试验组奶绵羊的采食量有所增加,产奶量也有所提高。
这表明亚麻籽壳在提高奶绵羊营养摄入和产奶性能方面具有一定的积极作用。
2. 亚麻籽壳对泌乳期奶绵羊瘤胃微生物区系的影响通过PCR-DGGE技术分析发现,添加亚麻籽壳后,试验组奶绵羊瘤胃中纤维分解菌的数量明显增加,如纤维素菌属(Cellulomonas)等。
这表明亚麻籽壳的膳食纤维成分有助于改善瘤胃微生物区系,促进纤维素的分解和利用。
3. 亚麻籽壳对泌乳期奶绵羊肠道微生物区系的影响与瘤胃微生物区系相似,添加亚麻籽壳后,试验组奶绵羊肠道中的有益菌群如乳酸菌、双歧杆菌等数量有所增加,而有害菌群如大肠杆菌等数量则有所减少。
这表明亚麻籽壳有助于改善肠道微生物区系,维持肠道健康。
四、讨论亚麻籽壳富含的膳食纤维、多酚和木脂素等成分在动物体内发挥着重要作用。
《FSH诱导绵羊排卵效果差异的研究》范文
《FSH诱导绵羊排卵效果差异的研究》篇一一、引言随着畜牧业的发展,绵羊繁殖技术的研究逐渐成为畜牧学领域的重要课题。
卵泡刺激素(FSH)作为促进绵羊排卵的重要激素,其诱导排卵效果的研究对于提高绵羊繁殖效率具有重要意义。
本文旨在探讨FSH诱导绵羊排卵效果的差异,为绵羊繁殖技术的改进提供理论依据。
二、研究背景及意义FSH是一种由垂体前叶分泌的糖蛋白激素,对于调节雌性动物生殖过程具有重要作用。
在绵羊繁殖过程中,FSH的合理使用可以有效提高排卵率和受胎率。
然而,由于绵羊个体差异、环境因素、FSH使用方法等因素的影响,FSH诱导绵羊排卵效果存在差异。
因此,研究FSH诱导绵羊排卵效果差异对于提高绵羊繁殖效率、优化繁殖技术具有重要意义。
三、研究方法本研究采用实验法,选取一定数量的健康成年雌性绵羊作为研究对象,分为实验组和对照组。
实验组绵羊在特定时间点注射FSH,对照组绵羊不进行任何处理。
通过观察并记录两组绵羊的排卵情况,分析FSH诱导排卵效果差异。
四、实验过程1. 实验动物与分组:选取健康成年雌性绵羊XX只,随机分为实验组和对照组,每组XX只。
2. FSH注射:实验组绵羊在特定时间点注射FSH,根据绵羊体重和FSH剂量要求确定注射剂量。
3. 观察与记录:观察并记录两组绵羊的排卵情况,包括排卵时间、排卵数量等。
4. 数据处理与分析:将观察记录的数据进行整理,采用统计学方法分析FSH诱导排卵效果差异。
五、实验结果1. 排卵时间:实验组绵羊排卵时间较对照组提前,且排卵时间较为集中。
2. 排卵数量:实验组绵羊排卵数量较对照组多,且卵子质量较好。
3. 数据分析:通过统计学方法分析,实验组与对照组在排卵时间和排卵数量上存在显著差异(P<0.05)。
六、讨论本研究结果表明,FSH诱导绵羊排卵效果存在差异。
这可能与绵羊个体差异、环境因素、FSH使用方法等因素有关。
在实际应用中,应根据绵羊的具体情况合理使用FSH,以获得最佳的排卵效果。
新疆不同季节荷斯坦干乳牛与泌乳牛甲烷24小时排放及排放量变化的研究
[ 3 】 王晓娟 ,孙 月华 ,杨 晓莉 ,等. 苜蓿遗传 图谱构建及其应用 【 J 】 . 草
业学报 ,2 0 0 8 ,1 7( 3):1 1 9 — 1 2 7 .
[ 4 ] 南丽丽 ,师 尚礼 ,朱新强 ,等. 田间越冬期不 同根型苜蓿根 系的 生理生化特性明. 核农学报 ,2 0 1 1 ,2 5( 2 ): 3 6 9 — 3 7 4 . 【 5 】 王 晓慧 ,徐 克章 ,李 大勇 ,等 . 大豆 品种遗 传改 良过程 中叶 片 可溶性 糖含量 和 比叶重 的变化 [ J 】 . 大豆科 学 ,2 0 0 7 ,2 6( 6 ):
草业学报 ,2 0 1 1 ,2 0( 1 ):2 0 6 — 2 1 3 .
升 ;随着发育进程 ,结荚期可溶性糖、蔗糖含量大幅度下降 ,逐 渐 向叶 茎 中转 移 , 以供 给 结 实 所 需 要 的 能 量 ;枯 黄 期 ,植 株 衰
败 ,糖代 谢 减慢 ,根 系可 溶性糖 和 蔗糖含 量 降幅显 著 。
新疆 乌鲁木齐
8 3 0 0 5 2) ,龚 飞 飞 ,邵 伟 …//中 国 奶 行 了研 究分 析 ,评 价其 经济 效 益 ,探 讨初 产母 牛 围产 期 和泌 乳 前
期合 理 的 日粮 能量水 平 配制 , 以期为 夏季 产犊 奶 牛 的科 学饲 养提
牛. - 2 0 1 3 , ( 3 ). -2 8 ~3 1 和2 0 头 泌乳 牛 分别 进行 了 四季 的 甲烷 排 放量 测 定 ,在每 个 季节 的
芑o 0苗 。 菪o o急 n s o 一 n 1 0 ∞
呈倒 “ V”型 变 化 。从 营 养期 到 开 花期 ,随着 地 上 部光 合 能 力 的 增 强 ,光 合 产 物 开 始 向根 部 储 存 ,根 部 可 溶 性 糖 和 蔗糖 含量 上
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2019年5月第3期(总第196期)草食家畜(双月刊) 10.16863/ki.1003-6377.2019.03.001通过选择育种降低绵羊甲烷排放的研究进展王冰,于丽娟,付雪峰,狄江*(新疆畜牧科学院,乌鲁木齐830011)摘要:羊等反刍家畜是全球温室效应气体的重要贡献者,如何降低温室效应气体、尤其甲烷排放量已是畜牧业进一步发展面临的挑战之一。
目前已提出许多减缓家畜甲烷排放的方法,而选择育种策略以其能形成持久、可累积的改变以及相对低的成本,成为主要候选方法。
本文主要对利用选择育种方法降低羊甲烷排放量的相关研究进行综述,以便为今后该领域进一步的研究提供借鉴。
关键词:甲烷排放;育种;羊中图分类号:S816文献标识码:A文章编号:1003-6377(2019)03-0001-05地球大气层温室效应气体浓度的增加是人类面临的一大挑战。
家畜是温室效应气体的主要贡献者,据估计温室效应气体的51%以上[1]或9%~11%[2]来源于此。
在影响气候变化的不同温室效应气体中,甲烷(CH4)是主要排放者,这是因为反刍动物消化系统与甲烷产生有内在联系。
其中,非产乳牛是甲烷的最大来源,其次是奶牛、水牛、绵羊和山羊[3]。
温室效应气体也造成家畜能量损失,反刍家畜肠道甲烷排放占其总摄入能量的2%~12%[4],从而显著降低其生产体系的效率。
如何降低温室效应气体排放量已是反刍动物养殖业进一步发展需重点关注的领域之一。
1降低甲烷排放的主要措施甲烷主要在反刍动物瘤网胃和后肠生产,但排放前在动物体内不同部位间有转移。
饲喂苜蓿的母羊, 97.5%甲烷通过食道打嗝离开瘤胃进入肺然后通过呼气排出,也有一些瘤胃生产的甲烷不通过食道而是吸收入血液再进入肺。
当家畜打嗝排出气体增加、不反刍以及进食后,从胃肠道吸收入血液的甲烷比例降低。
尽管23%的甲烷生产发生在后肠,仅仅2.5%通过放屁排放,推测后肠的甲烷可能进入了血液[4]。
甲烷是由反刍动物摄入饲料经瘤胃微生物降解生成的氢合成。
总的饲料摄入、饲料的营养成分、饲料种类、瘤胃中饲料发酵的比例和速率、饲喂频率、瘤胃容积和瘤胃消化物的流通速率、动物生理状态等均可引起动物个体甲烷生产量变化[2-6]。
提高动物采食量,总的甲烷产量增加,但损失的甲烷能占日粮总能的比例降低。
反刍动物采食粗饲料时,纤维降解菌大量增殖,瘤胃主要进行乙酸发酵,产生大量氢,刺激甲烷菌大量增殖,甲烷产量增加。
当采食富含淀粉或可溶性碳水化合物的日粮时,丙酸产量增加,乙酸/丙酸比作者简介:王冰(1973-),男,新疆人,畜牧师。
E-mail:1512054174@通讯作者:狄江(1969-),男,新疆人,研究员,主要从事家畜遗传育种领域研究。
E-mail:dijiang69@收稿日期:2019-04-27,修回日期:2019-05-052019年5月第3期(总第196期)草食家畜(双月刊)例下降,瘤胃PH值降低,抑制了粗饲料消耗和原虫、甲烷菌活动,甲烷产量降低。
基于以上甲烷产量变化的影响因素,目前已提出许多减少动物肠道甲烷排放量的措施,包括:改变饲料类型(例如从放牧转向浓缩饲料)、利用添加剂(脂肪、油、植物萃取剂、和硝酸盐等)、抑制参与甲烷形成的酶、消耗纤毛虫、改变饲养管理(利用生长促进剂)提高生产率、接种拮抗产甲烷菌的疫苗等[3,7]。
2利用育种方法降低甲烷排放的基础尽管反刍动物甲烷生产量主要由日粮的可发酵性、数量等饲养管理因素决定,但绵羊个体甲烷排放量测定表明同一群体、同样日粮条件下个体间甲烷产量有显著变化[8]。
通过对低甲烷产量组和高甲烷产量组成年母羊研究表明,低甲烷产量与个体瘤胃中微粒和液体消化物较短的平均滞留时间、较少的微粒成分数量以及较小的瘤胃容积相关,而与干物质消化率无显著关联,且CT扫描表明低甲烷产量绵羊瘤胃中有界限分明的气相和液相。
因此,甲烷生产可能潜在地被动物个体瘤胃形态学和功能差异影响,即动物遗传学可能影响甲烷生产机理。
这种自然存在的动物个体间甲烷产量变化为通过选择育种降低甲烷排放提供了基础。
个体间甲烷产量不同与个体间对日粮选择、摄食速度和消化物动力学特征等不同相关。
反刍动物品种间或品种内存在日粮选择差异,公羊间对日粮选择不同已有报道[9];较快的摄食速度与较大摄食量和肠道较短滞留时间关联,牛个体间摄食速度差异也已被观察到,且较快摄食速度引发的瘤胃消化物较短滞留时间与较低的日甲烷生产量(daily methane production,DMP)一致[10];瘤胃消化物平均滞留时间(the mean retention time,MRT)影响了有机质在瘤胃中降解程度和反刍后未降解微生物的流动程度[7]。
高甲烷排放量绵羊较低排放量绵羊有相对低的瘤胃有机质流通速率,而较低的流通速率与低的氢溶解浓度关联,因此可生产更多甲烷[6,7]。
体外研究已证明瘤胃消化物滞留时间变化能引起微生物合成效率的显著差异,体内研究建议绵羊中观察到的甲烷生产变化40%以上归因于平均瘤胃流量[6]。
日粮选择、摄食速度和消化物动力学不同均影响了消化道微生物种类组成。
研究表明微生物菌群结构与饲喂相同日粮绵羊甲烷排放量的变化有显著相关。
高甲烷排放量绵羊产甲烷菌生成甲烷通路中的基因高度表达,其解释了高甲烷排放量绵羊中较低的氢浓度。
同时,高甲烷产量绵羊瘤胃聚集相对高丰度的生产氢的菌属,低甲烷产量绵羊瘤胃聚集相对高丰度的生产丙酸或乳酸、琥珀酸的菌属[7,11]。
3降低甲烷排放育种的目标性状3.1目标性状选择降低甲烷排放的育种目标包括减少个体动物甲烷总排放量、排放强度(单位动物产品或利润)等。
一个直接的选择性状是甲烷产量,包括日甲烷产量(g CH4/day,克甲烷/日)和单位干物质摄入甲烷产量(g CH4/kg dry matter intake(DMI),克甲烷/千克干物质摄入)。
已有报道绵羊单位干物质消耗的甲烷产量个体间存在差异,且利用这个性状在降低甲烷排放量的同时不改变干物质消耗[2]。
3.2甲烷产量测定方法甲烷产量精确测定是一个科学难题,粗放的检测方法不易发现个体间甲烷排量差异。
目前的方法主要有呼吸代谢箱法、示踪法(碳同位素示踪法和六氟化硫示踪法)、头罩法、面罩法等。
然而,表现低甲烷产量的个体并不会在全部时间段或不同日粮条件下均保持这个特性[12]。
随着测定方法发展,表现甲烷产量持续不同的绵羊个体已被鉴别出[13],为利用甲烷产量性状进行选育提供了支持。
为简化甲烷产量测定方法,Goopy等(2010)观察到任何给定的2个小时期间绵羊甲烷产量与全天甲烷总产量高2019年5月第3期(总第196期)草食家畜(双月刊)度相关(r2=0.5-0.82),提出甲烷产量的短期测定值可能提供了一个定义绵羊甲烷产量表型的方法。
随着可测定1h期间甲烷产量(1hMP)的静态呼吸室被发展,测得1hMP与DMP间表型相关是0.51[14]。
然而,这种短期测量方法的一个限制是不知道动物测量前的摄食情况,因此甲烷产量不可能仅仅用这种测量方法计算。
3.3甲烷产量性状遗传参数实现对羊甲烷产量目标性状的选育,需要估计此性状遗传力、以及在不同年龄和不同日粮条件下的重复力等。
准确估计遗传参数需要个体记录的大数据集,如此大的测定还是不易实现的。
最初,甲烷产量测定方法影响了效果,随着用于测定DMP呼吸室的应用,甲烷产量准确性显著提高,使得估计该性状遗传参数成为可能。
基于1277个绵羊系谱记录,测得绵羊g CH4/day的遗传力是0.29±0.05,g CH4/kg干物质摄入的遗传力是0.13±0.03[2]。
已有研究也表明,g CH4/day和g CH4/kgDMI两个性状在不同年龄和不同日粮间均为可重复性状且也伴随瘤胃流出速率变化[15,16],1hMP的重复力是47%[12],这些结果表明总的甲烷产量性状是可遗传和可重复性状。
3.4降低甲烷产量的间接选择性状由于直接测量动物甲烷排放量较为困难,使得利用关联性状(如剩余采食量)来预测和改善甲烷产量性状成为另一选择。
剩余采食量(residual feed intake,RFI)是一种估测畜禽饲料效率的指标,即畜禽实际采食量与用于维持和增重所需要的预测采食量之差,反映的是动物本身由遗传背景决定的代谢差。
它是一个负向选择的性状,同样体重和生产性能下剩余采食量低者消耗饲料低于平均水平[12]。
剩余采食量有中度遗传力,通过对牛剩余采食量的选择已表明降低了干物质摄入量,甲烷产量也随之减少[17]。
对剩余摄食量选择是降低绵羊DMP的一个可行方法。
3.5降低甲烷产量对其他生产性能影响已有的研究工作没有证据表明减少甲烷产量的选择与降低任何生产性能性状有表型或遗传相关。
Wall等(2010)提到加拿大奶牛业中伴随奶牛数量减少情况下,每头奶牛产奶量增加有助于甲烷排放降低10%[18]。
然而,如果反刍动物数量维持不变,每头产量增加可能导致每头动物更高的能量需要和因此更高的总温室效应气体。
Alcock和Hegarty(2011)估计绵羊生长性状和繁殖性状10%的改变可能降低18%以上总温室效应气体排放[19]。
Cruickshank等(2008)估计通过增加繁殖率,每只出售羔羊的甲烷产量可降低21%以上[20]。
然而,仅仅改变一个性状不可能准确推断对温室效应气体的影响结果,因为性状遗传力和性状间遗传相关对排放强度改变有影响[19]。
Alcock和Hegarty(2011)认为选择羔羊高生长速度性状和母羊高繁殖力性状可降低温室效应气体从而获利,但这个过程也被动选择了母羊体重增加并进而提高甲烷排放量,可能在一定程度上抵消了所获利益[19,21]。
4小结羊等反刍家畜是全球温室效应气体的重要贡献者,而通过温室效应气体造成的能量损失也显著降低了反刍家畜生产系统效率。
因此,降低甲烷排放不仅是对环境影响考虑,也有其经济需要。
已提出许多减缓家畜温室效应气体对环境影响的方法。
然而,遗传选择是尤其可行的策略,因为其形成的改变是持久的、可累积的和相对低成本的。
尽管甲烷排放的测定是困难和昂贵的,但全基因组选择等现代生物、育种技术的发展将为其提供最可持续的途径。
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