本研究通过体外模拟瘤胃发酵和动物试验,查明反刍动物日粮中不同精粗比和能氮平衡产生组合效应的一般规律,分析组合效应产生时瘤胃发酵类型、消化代谢、微生物蛋白产量的变化；结合分子生物学技术研究组合效应产生时瘤胃微生物数量区系、生长相关激素分泌和基因表达、糖异生关键酶的表达变化等,从消化和代谢层面阐明组合效应的发生机制。试验一精粗比以及蛋白质水平对组合效应的影响应用体外产气法研究稻草／氨化稻草基础料中不同精粗比以及不同蛋白质水平对组合效应的影响。试验分别以稻草或氨化稻草作为粗料,玉米和菜籽粕为精料,共设置4个精粗比(70：30、60：40、50：50和40：60),每个精粗比设置5个菜籽粕比例(0%、10%、20%、30%和40%)。根据产气量计算组合效应值,组合效应为实测产气量与预测加权产气量之差占预测加权产气量的百分比。研究发现：1、氨化处理提高了稻草的24 h产气量和潜在产气量。组合效应值随着精粗比和菜粕比例的变化而变化,精粗比和菜粕比例对组合效应有显著的影响,同时两者之间存在极显著的互作效应。2、稻草为基础料的各组合在24 h产气量上均产生了正组合效应。精粗比为40：60时,菜粕比例对组合效应的产生有显著的影响,当菜粕比例为30%时产生了最大的组合效应,组合效应值为10.8%。当菜粕比例为20%,30%,40%时,精粗比对组合效应有显著的影响。3、与稻草为基础料时相同,以氨化稻草为基础料的所有组合经过24 h的体外培养都产生正组合效应。各组合中,精粗比为40：60、菜粕比例30%的组合产生了最大的组合效应,组合效应值为12.9%。当精粗比为60：40,50：50,40：60时,菜粕比例对组合效应的产生有显著的影响。当菜粕比例为20%,30%,40%时,精粗比对组合效应有显著的影响。结果表明,氨化处理能够提高稻草的利用效率,但对组合效应没有影响；组合效应受到精粗比和菜粕比例的影响；在低精粗比的情况下组合效应比较容易发生。试验二能氮平衡对组合效应的影响试验分别以稻草和氨化稻草作为粗料,玉米和菜粕为精料,选取试验一中组合效应最大的一组精粗比40：60,改变精料中菜籽粕和玉米的比例,菜粕的比例分别为0%、10%、20%、30%和40%,随着菜粕比例变化,氮能比也随之变化。体外培养,探讨能氮平衡对组合效应的影响。研究发现：在稻草基础料组中,瘤胃可降解氮(RDN)与瘤胃可消化有机物(DOM)的比例随着菜粕比例的增加,分别为9.7,16.7,22.7,32.1,44.9 g/kg。随着菜籽粕比例的上升,组合效应值分别为0.6,0.7,7.7,10.8,6.5%。瘤胃pH值并没有受到菜粕比例的影响。氨态氮浓度随着菜粕比例的上升而增加,而挥发性脂肪酸浓度则随着菜粕比例的上升而下降。甲烷产量先随着菜粕比例的上升而增加,当菜粕比例达到20%后下降。低菜粕比例对羧甲基纤维素酶活没有显著影响,当菜粕比例达到30%时,羧甲基纤维素酶活降低。微生物蛋白和组合效应值呈相同的变化趋势,先随着菜粕比例的上升,当菜粕比例到达30%后下降。在微生物上,随菜粕比例的增加,产琥珀酸丝状杆菌(F succinogenes)数量显著增加。黄色瘤胃球菌(R. flavefaciens)则随菜粕水平先增加后下降,到30%菜粕时达到最高。菜粕比例对真菌的数量无显著影响。在氨化稻草基础料中,RDN/DOM的值随着菜粕比例的增加,分别为11.6,18.4,24.4,33.5,45.7 g/kg。随着菜籽粕比例的上升,组合效应值分别为3.0,0.4,6.2,12.9,7.4%。瘤胃发酵参数和纤维分解菌数量的变化趋势基本与同稻草基础料组相同。结果表明,能氮平衡能影响组合效应的发生、微生物的生长、微生物蛋白的合成和能量的利用。微生物蛋白合成的加强,纤维素分解菌数量增多和活力的加强可能是组合效应产生的原因。试验三稻草基础日粮中补饲菜籽粕对组合效应的影响将36头试验羊依据随机区组试验设计分为4组,每组设3个重复,每个重复3头。各组动物均以稻草为基础日粮,自由采食,自由饮水。根据本实验室之前的试验结果,补饲方案设计为：对照组每头湖羊每日补饲120 g的玉米,其他各组分别在对照组基础上补饲80、160和240g/d的菜籽粕。试验包括15天的预饲期和45天的正试期。试验发现：补饲菜籽粕对稻草采食量无显著影响。总干物质,有机物,粗蛋白,中性洗涤纤维的采食量随着菜粕补饲水平的增加而线性增加。菜粕的补饲显著地提高了有机物,粗蛋白,中性洗涤纤维的表观消化率,当菜粕补饲水平为160g/d时达到最大。随着菜粕比例的增加,可消化蛋白质(DIP)与可消化有机物(DOM)的比值分别为：47,111,180和213 g/kg。菜粕补饲明显地改善了湖羊的生长性能和胴体品质,随着菜粕补饲水平的提高,日增重分别为26.4,58.1,98.5,108.0g/d。菜粕补饲对瘤胃的pH值没有产生影响。氨态氮浓度随着菜粕比例的增加而线性上升。微生物蛋白和挥发性脂肪酸浓度随着菜粕比例的增加而上升,当菜粕补饲量达到240g/d时,上升幅度减缓。而羧甲基纤维素酶活随着菜粕比例的增加而提高,当菜粕补饲量达到240g/d时有轻微的下降趋势。菜粕补饲改变了瘤胃的微生物区系,增加了微生物的数量。产琥珀酸丝状杆菌和溶纤维丁酸弧菌(B. fibrisolvens)在总菌的比例随着菜粕补饲水平的增加而增加,当菜粕比例达到240g/d时呈下降趋势。与对照组相比,菜粕补饲提高了黄色瘤胃球菌和真菌占总菌的比例,但是各处理组之间差异不显著。血清中的T3和IGF-I水平随菜籽粕补饲水平的增加而增加。菜粕补饲提高了胰岛素浓度,但是各处理组之间差异不显著。菜粕补饲显著提高了肝脏中IGF-I mRNA的表达量。80g/d和160g/d的菜粕补饲显著提高了肝脏中PEPCK-C mRNA的表达量,分别达到对照组的1.74和2.35倍,而240g/d的菜粕补饲对PEPCK-C mRNA的表达量没有影响。菜粕补饲对PEPCK-M mRNA表达没有影响。综上所述,氨化处理能够提高稻草的利用效率,但对组合效应没有影响；组合效应受到精粗比和能氮平衡的影响。能氮平衡的改善能产生正的组合效应,消化层次上瘤胃发酵模式的改变,微生物数量增多和活力的加强,消化率的提高；代谢层次上糖异生作用加强,生长相关激素分泌和基因表达提高,营养物质代谢加强可能是组合效应产生的机理。