畜禽養(yǎng)殖發(fā)酵床微生物組多樣性

第一章　緒論 001
第一節(jié)　微生物發(fā)酵床畜禽養(yǎng)殖原理 002
第二節(jié)　發(fā)酵床微生物群落研究進(jìn)展 002
第三節(jié)　細(xì)菌群落宏基因組研究進(jìn)展 003
第四節(jié)　真菌群落宏基因組研究進(jìn)展 011

第二章　發(fā)酵床微生物組研究方法 016
第一節(jié)　概述 017
一、微生物宏基因組學(xué) 017
二、微生物宏基因組數(shù)據(jù)分析 017
三、微生物宏基因組分析方法 017
第二節(jié)　研究方法 018
一、發(fā)酵床墊料樣本采集及墊料理化性質(zhì)測定 018
二、發(fā)酵床墊料的發(fā)酵程度等級劃分 018
三、宏基因組高通量測序 018
四、宏基因組測序數(shù)據(jù)質(zhì)控 019
五、分類操作單元聚類分析 019
六、分類操作單元抽平處理 019
七、核心微生物組分析 019
八、物種分類和豐度分析 019
九、樣本復(fù)雜度分析 020
十、顯著性差異分析 020
第三節(jié)　發(fā)酵床微生物高通量測序與統(tǒng)計(jì)工作流程 021
一、微生物組高通量測序 021
二、短序列去雜 021
第四節(jié)　微生物發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元分析 022
一、發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元提取 022
二、發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元比對 023
三、發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元抽平處理 024
四、發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元稀釋曲線 024
五、發(fā)酵床細(xì)菌分類操作單元群落α-多樣性 024
六、發(fā)酵床部分樣本微生物物種譜系演化 025
第五節(jié)　微生物發(fā)酵床核心微生物組分析 028
一、發(fā)酵床微生物組共有OTU數(shù)與覆蓋樣本數(shù)關(guān)系 028
二、微生物發(fā)酵床冬季和春季共有和特有微生物組OTU數(shù)分析 029
三、發(fā)酵床微生物組OTU豐度主成分分析 029
四、發(fā)酵床微生物組OTU秩-多度曲線 029
五、發(fā)酵床微生物組OTU物種累積曲線 030
六、發(fā)酵床微生物組OTU分類階元數(shù)量分布 030
七、發(fā)酵床微生物組OTU豐度柱狀圖分析 031
八、發(fā)酵床冬季和春季微生物組OTU豐度柱狀圖分析 031
九、發(fā)酵床微生物組OTU物種熱圖分析 032
十、發(fā)酵床微生物組OTU物種星圖分析 033
第六節(jié)　發(fā)酵床微生物組OTU α-多樣性種類復(fù)雜度分析 035
一、發(fā)酵床單個(gè)樣本微生物組OTU種類復(fù)雜度分析 035
二、發(fā)酵床冬季和春季微生物組OTU箱線圖分析 035
三、發(fā)酵床微生物組OTU α-多樣性指數(shù)秩和檢驗(yàn) 036
第七節(jié)　發(fā)酵床微生物組OTU β-多樣性種類復(fù)雜度分析 037
一、發(fā)酵床樣本間微生物組OTU UniFrac距離 037
二、發(fā)酵床樣本間微生物組OTU UniFrac距離聚類分析 038
三、發(fā)酵床樣本間微生物組OTU主坐標(biāo)分析 038
第八節(jié)　發(fā)酵床微生物組OTU差異性分析 040
一、發(fā)酵床微生物組OTU差異效應(yīng)判別分析 040
二、發(fā)酵床不同分類階元微生物組OTU差異分析 040
三、發(fā)酵床屬分類階元微生物組OTU差異分析 042
四、發(fā)酵床冬季和春季微生物組OTU主成分分析 043
第九節(jié)　發(fā)酵床微生物組OTU種類冗余分析 043
一、梯度分析 043
二、冗余分析結(jié)果 043
第十節(jié)　討論 044
一、我國畜禽糞便是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源 044
二、微生物宏基因已廣泛地應(yīng)用在微生物生態(tài)學(xué)的研究上 044
三、養(yǎng)豬發(fā)酵床微生物宏基因組分析的一個(gè)重要問題 045
四、發(fā)酵床微生物組OTU α-多樣性種類復(fù)雜度分析 045

第三章　養(yǎng)豬原位發(fā)酵床微生物組多樣性 046
第一節(jié)　概述 047
一、養(yǎng)殖廢棄物處理方式 047
二、微生物發(fā)酵床技術(shù) 048
三、發(fā)酵床墊料微生物群落 053
四、微生物發(fā)酵床中的芽胞桿菌 054
五、本章的研究目的和意義 055
第二節(jié)　微生物發(fā)酵床細(xì)菌季節(jié)變化多樣性 055
一、概述 055
二、研究方法 056
三、微生物發(fā)酵床夏冬墊料的高通量測序 058
四、微生物發(fā)酵床夏冬季節(jié)墊料樣本與物種關(guān)系 062
五、討論 066
第三節(jié)　微生物發(fā)酵床不同發(fā)酵程度細(xì)菌多樣性 068
一、概述 068
二、研究方法 068
三、發(fā)酵床墊料微生物宏基因組測定 069
四、微生物發(fā)酵床不同發(fā)酵等級墊料樣本物種組成分析 071
五、微生物發(fā)酵床不同發(fā)酵等級墊料樣本與物種關(guān)系 074
六、討論 078
第四節(jié)　微生物發(fā)酵床墊料不同深度細(xì)菌多樣性 080
一、概述 080
二、研究方法 081
三、墊料微生物組分析 081
四、微生物發(fā)酵床不同深度墊料樣本物種分析 082
五、討論 088
第五節(jié)　微生物發(fā)酵床豬糞降解過程細(xì)菌多樣性 090
一、概述 090
二、研究方法 090
三、發(fā)酵床墊料的理化性質(zhì) 092
四、發(fā)酵床墊料的高通量測序/093
五、微生物發(fā)酵床細(xì)菌群落多樣性/093
六、討論/098

第四章　養(yǎng)豬飼料發(fā)酵床微生物組多樣性/100
第一節(jié)　飼料發(fā)酵床不同深度墊料細(xì)菌分類階元群落分化/101
一、概述/101
二、不同深度墊料細(xì)菌微生物結(jié)構(gòu)/102
三、不同深度墊料細(xì)菌門菌群分化/106
四、不同深度墊料細(xì)菌綱菌群分化/109
五、不同深度墊料細(xì)菌目菌群分化/114
六、不同深度墊料細(xì)菌科菌群分化/122
七、不同深度墊料細(xì)菌屬菌群分化/129
八、不同深度墊料細(xì)菌種菌群分化/137
九、討論/144
第二節(jié)　飼料發(fā)酵床細(xì)菌屬微生物組垂直分布特征/146
一、概述/146
二、細(xì)菌屬墊料垂直分布優(yōu)勢菌群/146
三、細(xì)菌屬墊料垂直分布生境相關(guān)性/149
四、細(xì)菌屬墊料垂直分布生境多樣性/149
五、細(xì)菌屬墊料垂直分布生境生態(tài)位寬度/149
六、細(xì)菌優(yōu)勢屬墊料垂直分布生境生態(tài)位重疊/150
七、細(xì)菌屬墊料垂直分布亞群落分化/151
八、討論/159
第三節(jié)　飼料發(fā)酵床芽胞桿菌垂直分布特征/161
一、概述/161
二、芽胞桿菌種類鑒定/161
三、芽胞桿菌種群結(jié)構(gòu)/165
四、飼料發(fā)酵床生境相關(guān)性/168
五、飼料發(fā)酵床生境生態(tài)位寬度與重疊/170
六、芽胞桿菌種群飼料發(fā)酵床生境垂直分布生態(tài)學(xué)特征/172
七、討論/184
第四節(jié)　飼料發(fā)酵床對豬重要細(xì)菌性病原的抑制作用/187
一、概述 187
二、主要豬細(xì)菌性病原的特性 188
三、飼料發(fā)酵床豬細(xì)菌性病原菌檢測 190
四、飼料發(fā)酵床檢出的豬細(xì)菌性病原種類分布動態(tài) 191
五、飼料發(fā)酵床檢測出的豬病細(xì)菌屬分布動態(tài) 206
六、討論 214

第五章　發(fā)酵床豬腸道與皮毛微生物組多樣性 220
第一節(jié)　不同養(yǎng)豬模式豬腸道微生物組異質(zhì)性 221
一、概述 221
二、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)豬腸道微生物組比較 223
三、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)殖豬腸道菌群生態(tài)學(xué)特性 315
四、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)豬腸道病原菌組成結(jié)構(gòu) 328
五、討論 330
第二節(jié)　不同養(yǎng)豬模式豬皮毛菌群微生物組異質(zhì)性 330
一、概述 330
二、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)殖豬皮毛微生物組比較 334
三、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)殖豬皮毛菌群生態(tài)學(xué)特性比較 382
四、飼料發(fā)酵床與傳統(tǒng)養(yǎng)殖豬皮毛病原菌組成結(jié)構(gòu) 394
五、討論 397

第六章　養(yǎng)牛原位發(fā)酵床微生物組多樣性 399
第一節(jié)　概述 400
一、牛發(fā)酵床的制作與應(yīng)用 400
二、養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料二次發(fā)酵回用技術(shù) 402
三、養(yǎng)牛發(fā)酵床防病效果研究 403
四、養(yǎng)牛發(fā)酵床微生物菌群研究 403
五、發(fā)酵床對養(yǎng)牛污染治理的作用 404
六、發(fā)酵床養(yǎng)牛生長性能比較 405
第二節(jié)　養(yǎng)牛原位發(fā)酵床細(xì)菌群落研究方法 406
一、養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料細(xì)菌多樣性的研究方法 406
二、養(yǎng)牛發(fā)酵床不同牧場細(xì)菌微生物組異質(zhì)性的研究方法 408
三、養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料細(xì)菌微生物組垂直分布異質(zhì)性的研究方法 410
四、養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料濕度對細(xì)菌微生物組影響的研究方法 412
第三節(jié)　不同牧場養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌微生物組異質(zhì)性 414
一、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌門菌群異質(zhì)性 414
二、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌綱菌群異質(zhì)性 423
三、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌目菌群異質(zhì)性 438
四、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌科菌群異質(zhì)性 452
五、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌屬菌群異質(zhì)性 471
六、養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌種菌群異質(zhì)性 481
七、討論 491
第四節(jié)　養(yǎng)牛發(fā)酵床細(xì)菌微生物組垂直分布異質(zhì)性 492
一、概述 492
二、不同墊料深度細(xì)菌菌群統(tǒng)計(jì) 492
三、不同墊料深度細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu) 492
四、細(xì)菌屬垂直分布優(yōu)勢種 495
五、基于細(xì)菌屬垂直分布的墊料生境相關(guān)性 498
六、基于細(xì)菌屬垂直分布的墊料生境多樣性 498
七、基于細(xì)菌屬垂直分布的墊料生境生態(tài)位寬度 499
八、基于細(xì)菌優(yōu)勢屬垂直分布的墊料生境生態(tài)位重疊 500
九、養(yǎng)牛發(fā)酵床垂直分布墊料生境細(xì)菌屬亞群落分化 501
十、討論 510
第五節(jié)　養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料芽胞桿菌垂直分布異質(zhì)性 512
一、概述 512
二、芽胞桿菌種類鑒定 512
三、芽胞桿菌種群結(jié)構(gòu) 515
四、基于芽胞桿菌的養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料生境的相關(guān)性 515
五、基于芽胞桿菌的養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料生境的多樣性 516
六、芽胞桿菌種群生態(tài)位寬度 516
七、芽胞桿菌種群生態(tài)位重疊 518
八、芽胞桿菌亞群落分化 520
九、討論 522
第六節(jié)　養(yǎng)牛發(fā)酵床墊料濕度對細(xì)菌微生物組的影響 524
一、概述 524
二、不同濕度墊料細(xì)菌微生物組共有種類統(tǒng)計(jì) 525
三、不同濕度墊料細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu) 525
四、不同濕度墊料優(yōu)勢細(xì)菌菌群 527
五、不同濕度細(xì)菌屬亞群落分布 533
六、討論 546

第七章　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床微生物組多樣性 547
第一節(jié)　概述 548
一、養(yǎng)羊原位發(fā)酵床除臭技術(shù) 548
二、養(yǎng)羊原位發(fā)酵床的技術(shù)優(yōu)勢 548
三、養(yǎng)羊異位發(fā)酵床技術(shù)進(jìn)展 549
第二節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床細(xì)菌種群宏基因組檢測 550
一、概述 550
二、發(fā)酵床細(xì)菌分類階元數(shù)量 550
第三節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌門菌群異質(zhì)性 550
一、發(fā)酵床細(xì)菌門組成 550
二、發(fā)酵床細(xì)菌門共有種類和獨(dú)有種類 552
三、發(fā)酵床細(xì)菌門優(yōu)勢菌群差異性 553
四、發(fā)酵床細(xì)菌門菌群聚類分析 554
第四節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌綱菌群異質(zhì)性 556
一、發(fā)酵床細(xì)菌綱組成 556
二、發(fā)酵床細(xì)菌綱共有種類和獨(dú)有種類 559
三、發(fā)酵床墊料發(fā)酵細(xì)菌綱多樣性指數(shù)變化 559
四、發(fā)酵床細(xì)菌綱優(yōu)勢菌群差異性 560
五、發(fā)酵床細(xì)菌綱菌群聚類分析 561
第五節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌目菌群異質(zhì)性 564
一、發(fā)酵床細(xì)菌目組成 564
二、發(fā)酵床細(xì)菌目共有種類和獨(dú)有種類 569
三、墊料發(fā)酵過程細(xì)菌目優(yōu)勢菌群的變化 570
四、發(fā)酵床細(xì)菌目優(yōu)勢菌群差異性 571
五、發(fā)酵床細(xì)菌目菌群聚類分析 574
第六節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌科菌群異質(zhì)性 579
一、發(fā)酵床細(xì)菌科組成 579
二、發(fā)酵床細(xì)菌科共有種類和獨(dú)有種類 587
三、墊料發(fā)酵過程細(xì)菌科優(yōu)勢菌群的變化 587
四、發(fā)酵床細(xì)菌科優(yōu)勢菌群差異性 589
五、發(fā)酵床細(xì)菌科菌群聚類分析 596
第七節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌屬菌群異質(zhì)性 604
一、發(fā)酵床細(xì)菌屬組成 604
二、發(fā)酵床細(xì)菌屬共有種類和獨(dú)有種類 622
三、墊料發(fā)酵過程細(xì)菌屬優(yōu)勢菌群的變化 622
四、發(fā)酵床細(xì)菌屬優(yōu)勢菌群差異性 624
五、發(fā)酵床細(xì)菌屬菌群聚類分析 639
第八節(jié)　養(yǎng)羊原位發(fā)酵床墊料細(xì)菌種菌群異質(zhì)性 647
一、發(fā)酵床細(xì)菌種組成 647
二、發(fā)酵床細(xì)菌種共有種類和獨(dú)有種類 653
三、墊料發(fā)酵過程細(xì)菌種優(yōu)勢菌群的變化 653
四、發(fā)酵床細(xì)菌種優(yōu)勢菌群差異性 659
五、發(fā)酵床細(xì)菌種菌群聚類分析 661

第八章　異位發(fā)酵床微生物組多樣性 670
第一節(jié) 　異位發(fā)酵床微生物組研究 671
一、樣本采集與數(shù)據(jù)分析 671
二、微生物種類多樣性分析 679
三、微生物種類稀釋曲線分析 680
四、微生物種類熱圖分析 681
五、微生物種類成分分析 690
六、異位發(fā)酵床細(xì)菌豐度結(jié)構(gòu) 717
七、微生物種類韋恩圖分析 721
第二節(jié)　異位發(fā)酵床細(xì)菌群落多樣性 765
一、細(xì)菌群落數(shù)量（read）分布多樣性 765
二、細(xì)菌群落種類（OTU）分布多樣性 823
三、細(xì)菌相對豐度分布多樣性 878

參考文獻(xiàn) 929