杨富裕

（中国农业大学草业科学与技术学院，北京 100193）

青贮发酵主要原理是在厌氧条件下，饲草表面自然附生的微生物（主要为乳酸菌）利用新鲜饲草中可溶性碳水化合物发酵产生乳酸等有机酸，形成酸性环境，进而抑制腐败微生物生长。深入探究青贮发酵过程中微生物菌群结构和演替规律，对阐明青贮发酵机理以及调控青贮发酵品质奠定重要理论基础。

芬兰科学家Artturi Virtanen首次发现在厌氧条件下，降低pH值可抑制饲草表面有害微生物生长，进而达到使新鲜饲草长期保存的目的。该研究成果在1945年获得诺贝尔化学奖，并开启了饲草青贮微生物研究的大门。为了进一步探究青贮微生物菌群结构，后期研究者根据微生物生长营养需求和环境条件，利用经典微生物培养技术，阐明了青贮饲料乳酸菌对优良青贮发酵的关键作用，以及梭菌和真菌是青贮发霉变质的主要贡献者。

然而，青贮环境中微生物具有多样性高的特点，而大部分微生物使用传统的方法仍然是“不可培养的”，并且能被培养的小部分微生物不能够代表微生态的多样性。80年代，随着分子生物学技术的快速发展，非培养技术手段如变形梯度凝胶电泳（DGGE）、限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）和实时荧光定量PCR（qPCR）明显提升了我们对青贮发酵过程中细菌和真菌等微生物多样性的认识，并且引导产生许多有趣的假设以及发现新的微生物物种。进入2000年后，高通量基因测序技术平台(Ilumina、Roche 454、Ion Torrent、PacBio) 让宏基因组测序成为可能，它不仅可以提供青贮生态系统中物种水平的特定信息，还可以评估微生物群落与代谢途径之间的相互关系。……