2012?？蒲姓n題申請范文 孫麟風(fēng)

吉首大學(xué)校級科研課題申請表（學(xué)生用表）課題類別：eq\o\ac(□,√)本科生專項(xiàng)□研究生專項(xiàng)課題名稱：限制食糞行為對東方田鼠食物消化和生長發(fā)育的影響課題負(fù)責(zé)人：孫麟風(fēng)學(xué)院專業(yè)名稱:生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)師范所在單位：吉首大學(xué)（蓋章）申請日期：2012年5月22日吉首大學(xué)科技處制二○一二年四月課題負(fù)責(zé)人姓名孫麟風(fēng)性別女出生年月1992年6月學(xué)號20104071011所在院系生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院專業(yè)生物科學(xué)（師范）課題類別eq\o\ac(□,√)本科生專項(xiàng)□研究生專項(xiàng)大類哲學(xué)社會科學(xué)□完成時(shí)間2013.7成果形式論文自科、醫(yī)學(xué)農(nóng)學(xué)eq\o\ac(□,√)指導(dǎo)教師簽字李俊年課題組主要成員情況及簽名姓名年齡專業(yè)所在單位項(xiàng)目分工簽名孫麟風(fēng)20生物科學(xué)(師范)吉首大學(xué)實(shí)驗(yàn)策劃孫麟風(fēng)柳旺22生物科學(xué)(師范)吉首大學(xué)購買材料柳旺黃萌22生物科學(xué)(師范)吉首大學(xué)方案實(shí)施黃萌駱其華20生物科學(xué)(師范)吉首大學(xué)方案實(shí)施駱其華羅雪輝20生物科學(xué)(師范)吉首大學(xué)方案實(shí)施羅雪輝一、本課題研究概況及趨勢，研究意義、基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）（約3000字）1.1概況及趨勢東方田鼠（Microtusfortiscalamorum）是分布在低緯度地區(qū)的田鼠類動(dòng)物之一，為洞庭湖泊河汊區(qū)的優(yōu)勢種。該物種隨洞庭湖水位的季節(jié)變化，周期性地選擇棲息地，冬春枯水期（11-5月）在洲灘棲息，而在夏秋漲水期（6-10月）則遷居湖濱農(nóng)田及崗地。食糞行為(Coprophagy)是指動(dòng)物重新攝入所排出的含有大量養(yǎng)分和共生微生物的軟糞，軟糞與消化道內(nèi)容物混合后在消化道中再次被消化和吸收，以達(dá)到動(dòng)物充分利用食物中的營養(yǎng)物質(zhì)的行為。目前，人們用兩種方法研究了食糞行為對動(dòng)物營養(yǎng)的意義。一是給動(dòng)物喂缺乏必需營養(yǎng)的飼料，二是防止動(dòng)物食糞（要么使用網(wǎng)狀底部的金屬籠子防止食糞，要么給動(dòng)物的頸部裝上堅(jiān)固的項(xiàng)圈防止舔食肛門）但是，即是在營養(yǎng)充足的條件下，這些方法也常對動(dòng)物造成不利的影響（動(dòng)物的生長越來越緩慢，并出現(xiàn)營養(yǎng)缺乏的癥狀）。一些動(dòng)物僅在其發(fā)育的某個(gè)階段或在營養(yǎng)缺乏時(shí)期才具有食糞行為，如幼年的金色中倉鼠（Mesocricetusauratus）、褐家鼠（Rattusnorvegicus）等都有攝取母親糞便的現(xiàn)象，而這些成年動(dòng)物沒有食糞行為，Osawa等人推測。年幼的考拉攝取母親的糞便，是通過微生物給予它們免疫力，從而能夠安全地食用桉樹葉，Troyer認(rèn)為這能有助于幼體消化道內(nèi)微生物種群的建立，并可提供額外的營養(yǎng)。這表明，食糞行為對不同年齡段動(dòng)物的營養(yǎng)需求和生長發(fā)育的作用會有一定差異，某些作用對于個(gè)體的發(fā)育生長有可能是至關(guān)重要的。大量研究表明，實(shí)驗(yàn)條件下飼喂缺乏維生素的飼料會對老鼠造成負(fù)面影響，而食糞行為可以改善這種負(fù)面影響。給老鼠飼喂缺乏生物素、核黃素、維生素B6、泛酸、維生素B12、葉酸或者維生素K的飼料，若允許其食糞則不會出現(xiàn)相應(yīng)物質(zhì)的缺乏癥，若防止食糞則出現(xiàn)相應(yīng)的缺乏癥。關(guān)于大鼠和家兔的研究表明，允許食糞的動(dòng)物，其N平衡和營養(yǎng)成分的保留情況比防止食糞的動(dòng)物要樂觀。當(dāng)食物缺乏蛋白質(zhì)時(shí)，食糞行為對N平衡的積極影響更明顯，纖維素是草食動(dòng)物攝入的主要成分，但目前還研究都沒有涉及食糞行為對纖維素同化效率的影響。關(guān)于后腸發(fā)酵動(dòng)物的食糞的研究，涉及的動(dòng)物主要為大鼠、豚鼠、家兔、金色中倉鼠，這些都是雜食性動(dòng)物或經(jīng)人工馴化的草食性動(dòng)物，而以正意義上的野生草食性哺乳動(dòng)物為材料的研究存在空白，迄今有關(guān)限制食糞對后腸發(fā)酵動(dòng)物主要集中于對其食物蛋白質(zhì)的消化和利用，僅Cree等就限制食糞對大白鼠食物纖維素消化率的影響做過報(bào)道，他們發(fā)現(xiàn)限制食糞對大白鼠的中性洗滌纖維消化率無顯著的影響，但大白鼠為雜食性動(dòng)物。其次，剛斷乳植食性小哺乳動(dòng)物其后腸發(fā)酵機(jī)制是否完善，以及食糞在其食物消化和吸收的作用目前尚未見報(bào)道。本文以不同年齡段東方田鼠為材料，研究食糞行為對野生草食性哺乳動(dòng)物在不同生長發(fā)育階段的營養(yǎng)貢獻(xiàn)和對纖維素消化率的影響，為這方面的研究填補(bǔ)空白。驗(yàn)證如下假設(shè)：（1）食糞行為不僅會影響東方田鼠的蛋白質(zhì)消化率，同時(shí)也會影響它的中性洗滌纖維消化率。（2）相較于成年田鼠，食糞行為對剛斷乳的東方田鼠的影響更大。1.2研究意義植物的大部分結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)貯存部位都含有大量的纖維素和半纖維素，而多數(shù)食草動(dòng)物都不能依靠自身的消化酶完全消化纖維食物，只能通過與某些微生物(細(xì)菌、真菌等)共生，使得這些化合物在消化道中發(fā)酵，動(dòng)物才能利用。根據(jù)食草動(dòng)物發(fā)酵部位的不同，動(dòng)物對食物的消化方式一般分為前腸發(fā)酵和后腸發(fā)酵。這些動(dòng)物分別稱為前腸發(fā)酵動(dòng)物和后腸發(fā)酵動(dòng)物。大型后腸發(fā)酵動(dòng)物(體重>25千克)的消化道容量較大，并且食物在消化道中的滯留時(shí)間較長，所以微生物有充足的時(shí)間發(fā)酵。而小型食草動(dòng)物消化道短且容量小，因此食物在消化道中的滯留時(shí)間很短，尤其是食物質(zhì)量很低時(shí)，平均滯留時(shí)間更短。所謂平均滯留時(shí)間（meanretentiontime，MRT）是指消化道內(nèi)容物在消化道某一器官中混合、消化、發(fā)酵和吸收所需的時(shí)間。而在小型食草動(dòng)中，發(fā)酵所需時(shí)間幾乎總是比食物的平均滯留時(shí)間長，為了解決發(fā)酵時(shí)間和食物的平均滯留時(shí)間之間的矛盾，小型食草動(dòng)物通常從解剖結(jié)構(gòu)和生理適應(yīng)性方面形成一種機(jī)制，即結(jié)腸分離機(jī)制(colonicseparationmechanism)。所謂結(jié)腸分離機(jī)制，是指由于結(jié)腸腔內(nèi)褶皺的肌肉收縮運(yùn)動(dòng)，消化道內(nèi)容物在前結(jié)腸中發(fā)生分離，小顆粒（包括細(xì)菌）和水溶性物質(zhì)通過逆蠕動(dòng)流回盲腸，而粗糙的大顆粒向后結(jié)腸方向移動(dòng)排出體外，從而使得食物的平均滯留時(shí)間延長，使得食物有足夠的時(shí)間進(jìn)行發(fā)酵。結(jié)腸分離機(jī)制的最終結(jié)果是產(chǎn)生兩種糞便：（1）含有大量水分、共生微生物、氨基酸以及維生素等營養(yǎng)物質(zhì)而只含有少量纖維素的軟糞。（2）含有大量纖維素而水分、共生微生物及其他營養(yǎng)物質(zhì)貧乏的硬糞。另外，由于食物迅速通過消化道且大腸（包括盲腸、結(jié)腸和直腸），而大腸是對水分和無機(jī)鹽吸收的重要場所。因此食物在此滯留的時(shí)間過短使得大量營養(yǎng)物質(zhì)如細(xì)菌和小顆粒等隨糞便排出而丟失。所以許多小型后腸發(fā)酵發(fā)酵動(dòng)物通常重新攝入所排出的含有大量養(yǎng)分和共生微生物的軟糞（即食糞行為）。使得軟糞與消化道內(nèi)容物混合后在消化道中再次消化和吸收，以充分利用食物中的營養(yǎng)物質(zhì)。小型草食性哺乳動(dòng)物排泄的軟糞中含有豐富的營養(yǎng)，個(gè)體可以通過食糞對這些未被利用的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行再次的消化吸收。小型食草動(dòng)物利用結(jié)腸分離機(jī)制及其食糞行為，使得消化效率變高以滿足它們較高的代謝需求，所以探討嚙齒動(dòng)物食糞行為對揭示小型食草動(dòng)物覓食對策和消化對策具有重要的理論意義。1.3基本內(nèi)容A探究限制食糞對東方田鼠食物養(yǎng)分消化率的影響。B探究限制食糞對東方田鼠幼體生長發(fā)育的影響。1.4重點(diǎn)揭示食糞行為在植食性嚙齒動(dòng)物食物消化和利用的重要意義1.5難點(diǎn)有效地限制東方田鼠的食糞行為，同時(shí)不影響其正常的行為和生理代謝活動(dòng)，本課題小組經(jīng)過6個(gè)月的摸索，已成功制作了限制東方田鼠的食糞行為，田鼠可自由活動(dòng)。二、課題的研究思路和方法，研究工作方案和進(jìn)度計(jì)劃，成果形式。（1500字）2.1研究思路和方法鑒于很多小型食草動(dòng)物都必須通過食糞才能正常生長發(fā)育，而東方田鼠屬于小型食草動(dòng)物，通過限制食糞行為對東方田鼠幼體生長發(fā)育的研究，揭示小型食草動(dòng)物的營養(yǎng)利用機(jī)制。2.2研究工作方案2.2.1實(shí)驗(yàn)材料（1）實(shí)驗(yàn)東方田鼠實(shí)驗(yàn)動(dòng)物初始種群于2006年11月活捕自湖南省沅江縣茶盤洲鎮(zhèn)洞庭湖區(qū)，在吉首大學(xué)生態(tài)研究所進(jìn)行繁育，實(shí)驗(yàn)個(gè)體飼養(yǎng)于不銹鋼網(wǎng)罩聚丙烯透明飼養(yǎng)籠（464mm×314mm×200mm)，籠內(nèi)鋪墊草屑。飼料主要成分為粗蛋白≥18％、粗脂肪≥4.1％、粗纖維10％～15％、灰分≤9％、鈣0.9％～1.2％、磷0.4％～0.7％，每日添加一定數(shù)量的胡蘿卜幼體在20d斷乳，室溫控制在（20±1)℃，光照周期為14L∶10D。（2）實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備A、防止食糞的項(xiàng)圈：項(xiàng)圈由橡膠塑料制成。給老鼠佩戴項(xiàng)圈的目的是防止老鼠甜食肛門，攝入剛排除的糞便。各組項(xiàng)圈的規(guī)格如表1所示。表一：田鼠大小項(xiàng)圈參數(shù)25天一年或一年以上外徑（cm）3.5±0.36±0.3內(nèi)徑（cm）1.5±0.22±0.2B、預(yù)防食糞的代謝籠:代謝籠由鋁片制成的籠身和鐵絲網(wǎng)制成的底構(gòu)成，網(wǎng)狀底的疏密程度應(yīng)剛好使糞便從籠子漏出，以達(dá)到防止田鼠食糞的目的。金屬籠下接一個(gè)鋁制漏斗，用三腳架固定。漏斗中放置一層更密的金屬網(wǎng)，接住漏下的食物和糞便，同時(shí)使得尿液能通過漏斗流向裝于漏斗下方的尿液收集瓶。C、允許食糞的代謝籠：代謝籠由鋁片制成的籠身和鐵絲網(wǎng)制成的底構(gòu)成，代謝籠下接一個(gè)鋁制漏斗，用三腳架固定。底部采用較密懂得鐵絲網(wǎng)，使得糞便不會從籠子底部掉出，同時(shí)使得尿液能通過漏斗流向裝于漏斗下方的尿液收集瓶。D、其它實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備電子分析天平JB5374－91奧豪斯國際貿(mào)易（上海）有限公司；電冰箱BCD－248伊萊克斯股份有限公司；10ml±0.2ml量筒；濾紙；紗布；毛筆；鑷子；自封袋；（3）試驗(yàn)食物試驗(yàn)食物為兔生長與繁殖的全價(jià)顆粒飼料（北京科澳飼料公司），其主要成分為，粗蛋白18％、粗脂肪4.1％、粗纖維10％－15％、鈣0.9％－1.2％、磷0.4％－0.7％、賴氨酸0.6％、胡蘿卜等。2.2.2實(shí)驗(yàn)方法（1）限制食糞對不同年齡東方田鼠幼體生長發(fā)育的影響選取身體健壯，毛色光亮及體重相近，年齡一年或一年的雄性東方田鼠12只，隨機(jī)分為限制食糞組（佩戴限制食糞項(xiàng)圈）和對照組，每組6只。實(shí)驗(yàn)個(gè)體單獨(dú)在供給充足飲水和生長繁殖用兔顆粒飼料。飼養(yǎng)于不銹鋼網(wǎng)罩聚丙烯透明飼養(yǎng)籠（30×20×20cm）,籠內(nèi)鋪墊草屑，每天測定實(shí)驗(yàn)個(gè)體體重（±0.1），持續(xù)20天。（2）限制食糞對干物質(zhì)消化率、粗蛋白消化率和粗纖維消化率的影響選取身體健壯、毛色光亮及體重相近，在25天剛斷乳的雄性東方田鼠12只，隨機(jī)分為限制食糞組和對照組，每組6只；將實(shí)驗(yàn)個(gè)體分別置入代謝籠，除了限制食糞或者允許食糞以外，其他處理方法及飼養(yǎng)條件相同。實(shí)驗(yàn)第1天到第5天為預(yù)試期，第6天正式開始消化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。測定實(shí)驗(yàn)個(gè)體每天的體重、采食量以及第6天到第8天排泄的硬糞量、軟糞量。收集的硬糞、軟糞和剩余食物置于80℃恒溫烘箱中進(jìn)行絕對烘干（±0.1克），置于冰箱冷藏保存。食物消化率的計(jì)算公式如下：.干物質(zhì)消化率=（食物投放量*干物質(zhì)含量-糞便干重）/食物投放量；.粗蛋白消化率=（食物含氮量-糞便含氮量）/食物的含氮量；.粗纖維消化率以中性洗滌纖維消化率為指標(biāo)，其中，中性洗滌纖維消化率=（食物中性洗滌纖維含量-糞便中性洗滌纖維含量）/食物中性洗滌纖維含量。（3）樣品測定：樣品粗蛋白含量的測量采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T6432－1944，樣品中性洗滌纖維含量的測量采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T20806－2006。測定工作由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院飼料研究所牛羊肉研究室完成。（4）統(tǒng)計(jì)分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，文中數(shù)值以平均數(shù)±SD表示，P<0.05為差異性顯著水平，P<0.01為差異性極顯著水平。2.3進(jìn)度計(jì)劃2012.6－2012.8文獻(xiàn)及相關(guān)資料的查閱和收集；2012.9－2012.11測定限制食糞行為對不同年齡東方田鼠食物消化的影響2012.12－2013.2測定限制食糞行為對不同年齡東方田鼠生長發(fā)育的影響2013.3－2013.4數(shù)據(jù)分析；2013.5－2013.7撰寫論文。預(yù)期研究成果驗(yàn)證了限制食糞行為對不同年齡東方田鼠食物消化和生長發(fā)育的影響的假設(shè)，揭示了食糞行為對東方田鼠食物營養(yǎng)與生長發(fā)育的重要性。