热带禾本科与豆科牧草表面附着乳酸菌多样性差异及其对青贮发酵影响研究

The epiphytic lactic acid bacteria that are present on the plants play an important role in silage fermentation processes. In this research, taking high quality forage of Stylosanthes guianensis and Pennisetum purpureum × P. americana as research materials, high throughput sequencing technology in combined with traditional culture dependent methods ,sequence analysis of 16SrDNA and real time qPCR were used to investigate the diversity,species and numbers of lactic acid bacteria communities during the growth and ensiling. Further ,excellent epiphytic lactic acid bacteria were identified and isolated from fresh grass and silages and their influence on silage fermentation were evaluated. The research results will provide important information for development and utilization of inoculants to make good quality silages in tropical area.

牧草表面附着乳酸菌的种类和数量对青贮发酵有着重要影响，本项目以主要优良热带牧草柱花草、王草为研究对象，首先通过高通量测序技术、16SrDNA序列分析传统分离培养法相结合和实时荧光定量PCR对不同牧草、不同生长期和刈割时间表面及其青贮中乳酸菌的种类和数量进行研究，分析其多样性和变化规律；其次，从新鲜牧草和青贮中筛选出优良乳酸菌菌株，研究其对不同种属热带牧草青贮发酵的影响；该研究成果将为热带牧草开发利用乳酸菌制剂调制青贮饲料提供科学的理论依据。

在牧草自然青贮过程中，牧草附着乳酸菌的数量、种类对青贮发酵有着重要影响。本项目研究热带主要优质牧草王草、柱花草表面附着乳酸菌的群落结构及其在青贮发酵中的变化规律，探索从新鲜植株体表面和青贮饲料中筛选出的优良乳酸菌菌株对牧草青贮的影响及其作用机制。研究结果表明：生长天数（生育期）和刈割时间对2种牧草表面附着的乳酸菌数、青贮发酵品质和微生物群落组成有显著影响。王草生长110天的乳酸菌数量最多，王草鲜草附着乳酸菌的数量为早上＞中午＞傍晚；柱花草鲜草附着的乳酸菌数量为盛花期＞初花期＞营养生长期，而柱花草早上、中午和傍晚附着的乳酸菌数量无显著差异。生长110天的王草在早上、中午和傍晚刈割后青贮，青贮饲料的发酵品质均好于生长90天和130天的，青贮饲料中乳酸菌属的相对丰度为生长110天＞生长90天＞生长130天，傍晚＞早上＞中午；柱花草不同生育期不同时间刈割后青贮，初花期和盛花期的青贮饲料发酵品质好于营养生长期的，中午刈割的柱花草，其青贮饲料发酵品质好于早上和傍晚刈割的，柱花草青贮饲料乳酸菌属的相对丰度为盛花期＞营养生长期＞初花期，中午＞早上＞傍晚。王草青贮饲料中筛选分离鉴定出的优良乳酸菌是戊糖片球菌、乳酸片球菌和粪肠球菌；柱花草青贮饲料中筛选分离鉴定出的优良乳酸菌是粪肠球菌、人参土芽孢杆菌和戊糖片球菌。王草添加戊糖片球菌和粪肠球菌青贮抑制了青贮饲料中霉菌、酵母菌活性，改变了青贮饲料细菌群落结构，提高了青贮饲料发酵品质；柱花草添加戊糖片球菌和粪肠球菌青贮，增加了乳酸菌属的相对丰度，降低了梭菌属的相对丰度，有效提高了青贮饲料发酵品质并且保存更多的营养成分。该研究成果将为热带牧草开发利用乳酸菌制剂调制青贮饲料提供科学的理论依据。