本文關(guān)鍵詞：褐紋甘蔗象腸道菌群的結(jié)構(gòu)及其對宿主營養(yǎng)分配的影響

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【摘要】：褐紋甘蔗象Rhabdoscelus lineaticollis (Heller) (Coleoptera:Curculionidae)是近年來入侵我國的重要害蟲,嚴重危害棕櫚科植物和甘蔗,能夠利用營養(yǎng)貧瘠的寄主植物。本研究聚焦在其腸道微生物對褐紋甘蔗象營養(yǎng)代謝的作用。首先,通過16SrRNA基因V4高變區(qū)高通量測序分析了不同蟲態(tài)的腸道優(yōu)勢菌群及差異。其次,在現(xiàn)有條件下通過傳統(tǒng)方法結(jié)合分子生物學(xué)方法對可培養(yǎng)細菌進行分離鑒定,為后續(xù)研究菌群對宿主的功能驗證提供菌株材料。最后利用復(fù)合抗生素溶液浸泡過的甘蔗喂食褐紋甘蔗象幼蟲,通過檢測褐紋甘蔗象血淋巴中營養(yǎng)指標的變化并結(jié)合16SrRNA基因V4高變區(qū)測序得到的菌群結(jié)構(gòu)的變化,共同探討菌群結(jié)構(gòu)對褐紋甘蔗象營養(yǎng)分配的作用。本研究的主要研究結(jié)果如下：1.16S rDNA基因V4高變區(qū)高通量測序分析了不同蟲態(tài)的腸道多樣性本文通過16SrRNA基因V4高變區(qū)高通量測序揭示了幼蟲、蛹、成蟲的腸道優(yōu)勢菌群并分析了不同蟲態(tài)之間差異。結(jié)果表明變形菌門和厚壁菌門是褐紋甘蔗象三個蟲態(tài)中的優(yōu)勢菌門。其中又以變形菌門的所占比例最高,各組中均占到70%以上,其次是厚壁菌門,各組中比例均高于22.5%。變形菌門中的γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)和厚壁菌門中的芽孢桿菌綱(Bacilli)在三個蟲態(tài)的腸道菌群中占有主導(dǎo)地位,在三種蟲態(tài)中占到78%以上。γ-變形菌綱中的腸桿菌目(Enterobacteriales)和芽孢菌綱中的乳桿菌目(Lactobacillales)在目水平上占有絕對地位。在科水平上,腸桿菌科(Enterobacteriaceae)依次為幼蟲64.4%、蛹54.1%、成蟲50.3%,鏈球菌科(Streptococcaceae)的豐度依次是幼蟲13.7%、蛹9.6%、成蟲5.0%。而成蟲的腸球菌科(Enterococcaceae)高達16%,幼蟲和蛹只有6.0%的水平。蛹的乳桿菌科分布比例為5.9%,幼蟲和成蟲的比例卻低于0.5%,相差十倍。雌蟲和雄蟲在綱、目水平上較一致。而在相對豐度較高的假單胞菌科(Pseudomonadaceae)中差別較大,在雄蟲中為7.11%,在雌蟲中僅為0.531%。通過對三個蟲態(tài)α多樣性指數(shù)的分析,發(fā)現(xiàn)從成蟲和蛹的多樣性指數(shù)高于幼蟲。野外幼蟲和室內(nèi)幼蟲兩者的優(yōu)勢菌屬差別很大,野外幼蟲中主要是乳球菌屬(Lactococcus)和腸球菌屬(Enterococcus),室內(nèi)幼蟲主要是克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、芽孢桿菌屬(Bacillus)。說明了寄主和環(huán)境的變化對腸道菌群的改變影響很大。2.傳統(tǒng)方法結(jié)合16S rDNA分子生物學(xué)方法對可培養(yǎng)細菌的進行分離鑒定本章得到的10種細菌包括腸桿菌屬2株、檸檬酸桿菌屬2株、克雷伯氏菌屬2株、泛菌屬1株、腸球菌屬2株和乳球菌屬1株。分屬于腸桿菌科(Enterobacteriaceae)、腸球菌科(Enterococcaceae)和鏈球菌科(Streptococcaceae)。其中腸桿菌科是腸道可培養(yǎng)細菌中一個大的分枝,并包含4個屬,隸屬于變形菌門大類。統(tǒng)計菌株所占比例結(jié)果,說明腸桿菌屬是可培養(yǎng)細菌中的優(yōu)勢菌屬。3.菌群結(jié)構(gòu)變化對褐紋甘蔗象營養(yǎng)分配的作用本章通過復(fù)合抗生素溶液對褐紋甘蔗象的幼蟲進行喂食,發(fā)現(xiàn)對照組體重顯著高于抗生素組,抗生素組血淋巴中葡萄糖和甘油三酯的含量顯著高于對照組,而蛋白質(zhì)含量顯著低于對照組。在菌群結(jié)構(gòu)方面,變形菌門(Proteobacteria)和厚壁菌門(Firmicutes)在抗生素組中的豐度為95.5%,在對照組中為94.8%。厚壁菌門細菌豐度從對照組的15.42%降低到抗生素組中的9.99%。相反,變形菌門細菌豐度略有升高。在綱和目的水平上,一些相對豐度低的菌群表現(xiàn)出了顯著的變化,芽孢桿菌目(Bacillales)、立克次氏體目(Rickettsiales)等。在科水平上,醋酸桿菌科(Acetobacteraceae)在對照組中的豐度為1.08%,在抗生素組中為0.188%;芽孢桿菌科(Bacillaceae)也從對照組中的2.44%降低到抗生素組中的0.460%。在屬的水平上優(yōu)勢菌屬變化顯著,克雷伯氏菌屬(Klebsiella)從對照組的13.3%增加到抗生素組的54.9%;芽孢桿菌屬(Bacillus)在對照組為2.42%,而在抗生素組只有0.455%�？股卦谝欢ǔ潭壬嫌绊懙哪c道菌群的整體結(jié)構(gòu),盡管變形菌門和厚壁菌門在不同處理中依舊是優(yōu)勢菌門,但是抗生素組和對照組傾向于兩種菌群結(jié)構(gòu),抗生素組腸道菌群結(jié)構(gòu)傾向于變形菌門增多而厚壁菌門降低,對照組則相反。在種水平上也出現(xiàn)一些細菌種類被取代的現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S433

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本文編號：1141695