Published May 25, 2021 | Version v1
Publication Open

Rumen Microbiota of Tibetan Sheep (Ovis aries) Adaptation to Extremely Cold Season on the Qinghai-Tibetan Plateau

  • 1. Lanzhou University
  • 2. Khon Kaen University
  • 3. Agri Food and Biosciences Institute

Description

The Qinghai-Tibet Plateau is characterized by low temperatures and hypoxia, and this feature is more obvious in the winter. However, it is not clear how Tibetan sheep adapt to extreme cold climates. To address this, we used physiological methods combined with next-generation sequencing technology to explore the differences in growth performance, forage nutrient digestion, serum biochemical indexes, and rumen microbial communities of Tibetan sheep ( Ovis aries ) between the summer and winter. In the summer, owing to the high nutritional quality of the forage, the Tibetan sheep showed enhanced forage degradation and fermentation though increased counts of important bacteria in the rumen, such as Bacteroidetes, Prevotella_1, Prevotellaceae_UCG-003, Ruminococcus_1, Saccharofermentans , and Ruminococcaceae_UCG-014 , to improve the growth performance and increase serum immunity and antioxidant status. In the winter, owing to the low nutritional quality of the forage, the Tibetan sheep presented low values of forage degradation and fermentation indicators. The relative abundance of Firmicutes, the Firmicutes/Bacteroidetes ratio, microbial diversity, interactive activity between microorganisms, and metabolism were significantly increased, implying that the rumen microbiota could promote the decomposition of forage biomass and the maintenance of energy when forage nutritional value was insufficient in the winter. Our study helps in elucidating the mechanism by which Tibetan sheep adapt to the high-altitude harsh environments, from the perspective of the rumen microbiota.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتميز هضبة تشينغهاي- التبت بانخفاض درجات الحرارة ونقص الأكسجة، وهذه الميزة أكثر وضوحًا في فصل الشتاء. ومع ذلك، ليس من الواضح كيف تتكيف الأغنام التبتية مع المناخات الباردة الشديدة. لمعالجة هذا، استخدمنا طرقًا فسيولوجية جنبًا إلى جنب مع تقنية التسلسل من الجيل التالي لاستكشاف الاختلافات في أداء النمو، وهضم المغذيات، ومؤشرات الكيمياء الحيوية في المصل، والمجتمعات الميكروبية من الأغنام التبتية ( Ovis aries ) بين الصيف والشتاء. في الصيف، بسبب الجودة الغذائية العالية للأعلاف، أظهرت الأغنام التبتية تحللًا محسنًا للأعلاف وتخميرًا من خلال زيادة عدد البكتيريا المهمة في الكرش، مثل Bacteroidetes و Prevotella _1 و Prevotellaceae_UCG -003 و Ruminococcus _1 و Saccharofermentans و Ruminococcaceae_UCG -014 ، لتحسين أداء النمو وزيادة مناعة المصل وحالة مضادات الأكسدة. في فصل الشتاء، بسبب انخفاض الجودة الغذائية للأعلاف، قدمت الأغنام التبتية قيمًا منخفضة لمؤشرات تدهور الأعلاف والتخمير. زادت الوفرة النسبية للدقائق الثابتة، ونسبة الدقائق الثابتة/البكتيريا، والتنوع الميكروبي، والنشاط التفاعلي بين الكائنات الحية الدقيقة، والتمثيل الغذائي بشكل كبير، مما يعني أن ميكروبات الكرش يمكن أن تعزز تحلل الكتلة الحيوية للأعلاف والحفاظ على الطاقة عندما كانت القيمة الغذائية للأعلاف غير كافية في فصل الشتاء. تساعد دراستنا في توضيح الآلية التي تتكيف بها الأغنام التبتية مع البيئات القاسية على ارتفاعات عالية، من منظور الكائنات الحية الدقيقة الكرش.

Translated Description (French)

Le plateau Qinghai-Tibet se caractérise par des températures basses et une hypoxie, et cette caractéristique est plus évidente en hiver. Cependant, il n'est pas clair comment les moutons tibétains s'adaptent aux climats extrêmement froids. Pour y remédier, nous avons utilisé des méthodes physiologiques combinées à une technologie de séquençage de nouvelle génération pour explorer les différences de performance de croissance, de digestion des nutriments du fourrage, d'index biochimiques sériques et de communautés microbiennes du rumen du mouton tibétain ( Ovis aries ) entre l'été et l'hiver. En été, en raison de la haute qualité nutritionnelle du fourrage, les moutons tibétains ont montré une dégradation et une fermentation accrues du fourrage grâce à une augmentation du nombre de bactéries importantes dans le rumen, telles que Bacteroidetes, Prevotella_1, Prevotellaceae_UCG-003, Ruminococcus_1, Saccharofermentans et Ruminococcaceae_UCG-014, afin d'améliorer les performances de croissance et d'augmenter l'immunité sérique et le statut antioxydant. En hiver, en raison de la faible qualité nutritionnelle du fourrage, les moutons tibétains présentaient de faibles valeurs d'indicateurs de dégradation et de fermentation du fourrage. L'abondance relative des Firmicutes, le rapport Firmicutes/Bacteroidetes, la diversité microbienne, l'activité interactive entre les micro-organismes et le métabolisme ont été considérablement augmentés, ce qui implique que le microbiote du rumen pourrait favoriser la décomposition de la biomasse fourragère et le maintien de l'énergie lorsque la valeur nutritionnelle du fourrage était insuffisante en hiver. Notre étude aide à élucider le mécanisme par lequel les moutons tibétains s'adaptent aux environnements difficiles de haute altitude, du point de vue du microbiote du rumen.

Translated Description (Spanish)

La meseta Qinghai-Tíbet se caracteriza por las bajas temperaturas y la hipoxia, y esta característica es más evidente en el invierno. Sin embargo, no está claro cómo se adaptan las ovejas tibetanas a los climas fríos extremos. Para abordar esto, utilizamos métodos fisiológicos combinados con tecnología de secuenciación de próxima generación para explorar las diferencias en el rendimiento del crecimiento, la digestión de nutrientes del forraje, los índices bioquímicos del suero y las comunidades microbianas del rumen de las ovejas tibetanas ( Ovis aries ) entre el verano y el invierno. En el verano, debido a la alta calidad nutricional del forraje, las ovejas tibetanas mostraron una mayor degradación y fermentación del forraje, aunque aumentaron los recuentos de bacterias importantes en el rumen, como Bacteroidetes, Prevotella_1, Prevotellaceae_UCG-003, Ruminococcus_1, Saccharofermentans y Ruminococcaceae_UCG-014, para mejorar el rendimiento de crecimiento y aumentar la inmunidad sérica y el estado antioxidante. En el invierno, debido a la baja calidad nutricional del forraje, las ovejas tibetanas presentaron bajos valores de degradación del forraje e indicadores de fermentación. La abundancia relativa de Firmicutes, la relación Firmicutes/Bacteroidetes, la diversidad microbiana, la actividad interactiva entre microorganismos y el metabolismo aumentaron significativamente, lo que implica que la microbiota ruminal podría promover la descomposición de la biomasa forrajera y el mantenimiento de la energía cuando el valor nutricional del forraje era insuficiente en el invierno. Nuestro estudio ayuda a dilucidar el mecanismo por el cual las ovejas tibetanas se adaptan a los entornos hostiles de gran altitud, desde la perspectiva de la microbiota ruminal.

Files

pdf.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f5382b0c2ab3bb5b31991ead29de8fc2
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
جرثومة الأغنام التبتية (Ovis aries) التكيف مع موسم البرد الشديد على هضبة تشينغهاي التبتية
Translated title (French)
Rumen Microbiota of Tibetan Sheep (Ovis aries) Adaptation to Extremely Cold Season on the Qinghai-Tibetan Plateau
Translated title (Spanish)
Microbiota ruminal de ovejas tibetanas (Ovis aries) Adaptación a la estación extremadamente fría en la meseta Qinghai-Tibetan

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3165094084
DOI
10.3389/fvets.2021.673822

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1556124044
  • https://openalex.org/W1790787093
  • https://openalex.org/W1865271396
  • https://openalex.org/W1934193161
  • https://openalex.org/W1968105193
  • https://openalex.org/W1991497480
  • https://openalex.org/W1996778131
  • https://openalex.org/W1997087247
  • https://openalex.org/W2005741884
  • https://openalex.org/W2031044193
  • https://openalex.org/W2042473229
  • https://openalex.org/W2044712133
  • https://openalex.org/W2059683079
  • https://openalex.org/W2072970694
  • https://openalex.org/W2088833470
  • https://openalex.org/W2094074594
  • https://openalex.org/W2096160104
  • https://openalex.org/W2103506649
  • https://openalex.org/W2120398282
  • https://openalex.org/W2127862315
  • https://openalex.org/W2153307698
  • https://openalex.org/W2154981835
  • https://openalex.org/W2157107905
  • https://openalex.org/W2170024099
  • https://openalex.org/W2185752871
  • https://openalex.org/W2237604449
  • https://openalex.org/W2396439460
  • https://openalex.org/W2424057235
  • https://openalex.org/W2433186346
  • https://openalex.org/W2586581525
  • https://openalex.org/W2733438820
  • https://openalex.org/W2747351409
  • https://openalex.org/W2776140193
  • https://openalex.org/W2793979249
  • https://openalex.org/W2796174488
  • https://openalex.org/W2796283260
  • https://openalex.org/W2885805332
  • https://openalex.org/W2900282455
  • https://openalex.org/W2938753354
  • https://openalex.org/W2939940361
  • https://openalex.org/W2944843185
  • https://openalex.org/W2949694757
  • https://openalex.org/W2952296289
  • https://openalex.org/W2963547338
  • https://openalex.org/W2965286970
  • https://openalex.org/W2977581707
  • https://openalex.org/W2980436120
  • https://openalex.org/W2988187510
  • https://openalex.org/W3000932600
  • https://openalex.org/W3016318471
  • https://openalex.org/W3035638792
  • https://openalex.org/W3081136331
  • https://openalex.org/W3081187396
  • https://openalex.org/W3094897988
  • https://openalex.org/W3107282301
  • https://openalex.org/W3108205239
  • https://openalex.org/W584481888