南亞實(shí)蠅成蟲腸道微生物分子多樣性分析及引誘效果
本文關(guān)鍵詞:南亞實(shí)蠅成蟲腸道微生物分子多樣性分析及引誘效果,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:南亞實(shí)蠅(Bactrocera tau)是一種重要的世界性檢疫害蟲,其食性雜,寄主廣,繁殖力強(qiáng),防治困難,每年給果蔬業(yè)及其對(duì)外貿(mào)易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文通過(guò)16S rDNA V3-V4高變區(qū)的高通量測(cè)序技術(shù),分析了南亞實(shí)蠅雌、雄成蟲不同發(fā)育階段腸道內(nèi)的細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)組成。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用傳統(tǒng)微生物分離和16S rDNA(V6-V8)高變區(qū)的Sanger測(cè)序相結(jié)合的方法,分離、鑒定了性成熟的雌、雄南亞實(shí)蠅成蟲腸道內(nèi)的可培養(yǎng)細(xì)菌并研究了腸道細(xì)菌對(duì)寄主成蟲的引誘效果。最終為探討南亞實(shí)蠅腸道細(xì)菌對(duì)其生理功能的影響和利用微生物防治此類害蟲提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:在門的分類水平上,南亞實(shí)蠅羽化未取食雌性成蟲腸道內(nèi)微生物菌群分屬于10個(gè)門,分別是變形菌門、厚壁桿菌門、擬桿菌門、放線菌門、芽單胞菌門、酸桿菌門、衣原體門、Candidatus_Saccharibacteria、梭桿菌門和浮游菌門;羽化未取食雄性成蟲腸道內(nèi)微生物菌群分屬于11個(gè)門,分別是擬桿菌門、厚壁桿菌門、放線菌門、變形菌門、芽單胞菌門、Candidatus_Saccharibacteria、酸桿菌門、衣原體門、脫鐵桿菌門、梭桿菌門和浮游菌門;10日齡雌性成蟲腸道內(nèi)細(xì)菌菌群分屬于4個(gè)門,分別為變形菌門、擬桿菌門、厚壁桿菌門和放線菌門;10日齡雄性成蟲、性成熟雌性成蟲和性成熟雄性成蟲腸道內(nèi)細(xì)菌均分屬于3個(gè)門,分別是變形菌門、擬桿菌門和厚壁桿菌門,羽化未取食雌、雄性成蟲腸道內(nèi)細(xì)菌較其余多樣性高,但所有樣本的腸道優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類群均為擬桿菌門、變形菌門和厚壁菌門。在綱的分類水平上,南亞實(shí)蠅羽化未取食雌性腸道內(nèi)細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)菌綱是γ變形菌綱;羽化未取食雄性腸道內(nèi)細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)菌綱為芽孢桿菌綱、γ變形菌綱、黃桿菌綱和擬桿菌綱;擬桿菌綱是10日齡雌、雄成蟲腸道細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)菌綱,γ變形菌綱次之;性成熟的雌、雄成蟲腸道細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌綱為擬桿菌綱和γ變形菌綱。在目的分類水平上,南亞實(shí)蠅羽化未取食雌性腸道內(nèi)生細(xì)菌主要是腸桿菌目、擬桿菌目和弧菌目等;羽化未取食雄性腸道內(nèi)生菌在腸桿菌目、擬桿菌目、Orbales、乳桿菌目、黃桿菌目、鞘脂桿菌目、假單胞目、芽孢桿菌目、伯克氏菌目、放線菌目、黃單孢菌目和梭菌目等中均有分布;10日齡雌性腸道內(nèi)生菌的優(yōu)勢(shì)菌目是腸桿菌目和擬桿菌目;10日齡雄性腸道內(nèi)生菌的優(yōu)勢(shì)菌目為腸桿菌目、擬桿菌目和Orbales;性成熟的雌性腸道內(nèi)生菌主要是腸桿菌目、擬桿菌目、Orbales、乳桿菌目和氣單胞菌目的細(xì)菌;性成熟的雄性成腸道內(nèi)生菌主要是腸桿菌目、擬桿菌目、Orbales和乳桿菌目的細(xì)菌。在科的分類水平上,南亞實(shí)蠅羽化未取食雌性腸道內(nèi)生菌主要分布在腸桿菌科和弧菌科;羽化未取食雄性腸道內(nèi)生菌主要分布在腸桿菌科、紫單胞菌科、Orbaceae、腸球菌科、黃桿菌科、擬桿菌科、假單胞菌科、鞘脂桿菌科、黃單胞菌科、動(dòng)性球菌科、普雷沃氏菌科、幾丁質(zhì)菌科、毛螺菌科和叢毛單胞菌科;10日齡雌性腸道內(nèi)生菌主要分布在腸桿菌科和紫單胞菌科;10日齡雄性腸道內(nèi)生菌在腸桿菌科、紫單胞菌科和Orbaceae中均有分布;性成熟的雌性腸道內(nèi)生菌的優(yōu)勢(shì)菌科為腸桿菌科、紫單胞菌科、Orbaceae、腸球菌科和氣單胞菌科的細(xì)菌;性成熟的雄性腸道內(nèi)生菌的優(yōu)勢(shì)菌科為腸桿菌科、紫單胞菌科、Orbaceae和腸球菌科的細(xì)菌。在屬的分類水平上,南亞實(shí)蠅羽化未取食雌性腸道優(yōu)勢(shì)菌群為腸桿菌屬、克雷伯氏菌屬及普羅維登斯屬;羽化未取食雄性腸道內(nèi)的一大優(yōu)勢(shì)菌屬主要是擬桿菌門中的金黃桿菌屬、紫單胞菌科的未知菌屬、黃桿菌屬、Orbus和擬桿菌屬,其次是厚壁菌門中腸球菌科的未知菌屬,最后是變形菌門中的Orbus、寡養(yǎng)單胞菌屬、腸桿菌屬、普羅威登斯菌屬、沙雷氏菌屬及假單胞菌屬。10日齡雌性腸道優(yōu)勢(shì)菌群是普羅維登斯屬、腸桿菌屬、Dysgonomonas和沙雷氏菌屬,10日齡雄性腸道內(nèi)細(xì)菌在腸桿菌屬、普羅威登斯菌屬、Dysgonomonas和Orbus中均有分布,性成熟的雌性腸道內(nèi)細(xì)菌在普羅威登斯菌屬、Orbus、沙雷氏菌屬、腸桿菌屬、Dysgonomonas和阪崎腸桿菌中均有分布,性成熟的雄性腸道內(nèi)生菌在Orbus、沙雷氏菌屬、Dysgonomonas和腸桿菌屬中均有分布。6個(gè)樣品及組間的腸道菌群差異性分析表明,南亞實(shí)蠅雌或者雄性成蟲不同發(fā)育階段腸道菌群的結(jié)構(gòu)及組成存在一定的差異性,而同一發(fā)育階段雌、雄腸道菌群的結(jié)構(gòu)和組成類似。從性成熟的雌、雄南亞實(shí)蠅腸道分離得到41種不同的可培養(yǎng)菌,均為腸桿菌科的細(xì)菌。雌、雄腸道共同的菌屬是腸桿菌屬、普羅維登斯菌屬和沙雷氏菌屬。室內(nèi)引誘實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),所有供試菌株的高壓滅菌液對(duì)南亞實(shí)蠅均有顯著地引誘效果,其中四株菌Enterobacter cloacae (BF16)、Enterobacter sp. (BF(12))、Enterobacter sp. (BF23)和Enterobacter sp. (BF(32))的高壓滅菌液對(duì)8日齡、性成熟的南亞實(shí)蠅的引誘效果較好,對(duì)8日齡南亞實(shí)蠅室內(nèi)引誘率分別達(dá)到24.33%、20.67%、14.67%和14.00%,室外引誘率分別達(dá)到9.61%、5.61%、6.06%和8.83%;對(duì)性成熟的南亞實(shí)蠅室內(nèi)引誘率分別達(dá)到25.33%、20.33%、21.00%和21.67%,室外引誘率分別達(dá)到1.06%、4.56%、7.56%和6.57%。
【關(guān)鍵詞】:南亞實(shí)蠅 16S rDNA 腸道細(xì)菌 微生物多樣性 引誘效果
【學(xué)位授予單位】:福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S433
【目錄】:
- 摘要7-10
- Abstract10-13
- 第一章 文獻(xiàn)綜述13-23
- 1 南亞實(shí)蠅概述13-14
- 1.1 分布及危害13
- 1.2 南亞實(shí)蠅生物學(xué)特性13
- 1.3 防治對(duì)策13-14
- 1.3.1 進(jìn)出口檢疫13-14
- 1.3.2 農(nóng)業(yè)防治14
- 1.3.3 物理防治14
- 1.3.4 化學(xué)防治14
- 2 昆蟲及腸道微生物14-19
- 2.1 昆蟲腸道微生物的種類14-16
- 2.2 昆蟲腸道共生菌對(duì)宿主昆蟲的功能16-18
- 2.2.1 腸道共生菌群對(duì)昆蟲的的營(yíng)養(yǎng)及代謝影響16-17
- 2.2.2 腸道共生菌群對(duì)昆蟲生理和生長(zhǎng)發(fā)育的影響17
- 2.2.3 腸道共生菌對(duì)宿主昆蟲壽命的影響17
- 2.2.4 昆蟲腸道共生菌對(duì)宿主的防御、保護(hù)作用17-18
- 2.3 南亞實(shí)蠅腸道微生物研究進(jìn)展18-19
- 3 細(xì)菌16S rRNA及其在腸道微生物研究中的應(yīng)用19-20
- 3.1 16S rRNA基因簡(jiǎn)介19
- 3.2 16S rRNA基因在腸道微生物研究中的應(yīng)用19-20
- 4 本研究的目的及意義20-21
- 5 本研究的特色與創(chuàng)新之處21
- 6 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線21-23
- 6.1 研究?jī)?nèi)容21-22
- 6.2 技術(shù)路線22-23
- 第二章 南亞實(shí)蠅成蟲腸道微生物多樣性分析23-53
- 2.1 材料與方法23-30
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料23-24
- 2.1.1.1 供試蟲源23
- 2.1.1.2 常用試劑及培養(yǎng)基23-24
- 2.1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備24
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法24-30
- 2.1.2.1 南亞實(shí)蠅成蟲腸道解剖24
- 2.1.2.2 腸道微生物基因組DNA提取及檢測(cè)24-25
- 2.1.2.3 Illumina MiSeq PE300測(cè)序25-26
- 2.1.2.4 生物信息學(xué)分析26-30
- 2.2 結(jié)果與分析30-49
- 2.2.1 南亞實(shí)蠅成蟲解剖30
- 2.2.2 樣本細(xì)菌基因組DNA提取30-31
- 2.2.3 16S rDNA V3+V4區(qū)域擴(kuò)增結(jié)果31-32
- 2.2.4 腸道細(xì)菌16S rDNA V3+V4區(qū)測(cè)序序列數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)32
- 2.2.5 樣品OTU的統(tǒng)計(jì)分析32-33
- 2.2.6 南亞實(shí)蠅成蟲不同發(fā)育階段腸道微生物的復(fù)雜度分析33-36
- 2.2.6.1 繪制稀釋性曲線34
- 2.2.6.2 Alpha多樣性分析34-36
- 2.2.7 腸道細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成分析36-45
- 2.2.7.1 基于門分類水平進(jìn)行分析36-38
- 2.2.7.2 基于綱水平進(jìn)行分析38-39
- 2.2.7.3 基于目水平進(jìn)行分析39-40
- 2.2.7.4 基于科水平進(jìn)行分析40-41
- 2.2.7.5 基于屬水平進(jìn)行分析41-44
- 2.2.7.6 腸道菌群的系統(tǒng)進(jìn)化分析44-45
- 2.2.8 樣品及組間的腸道菌群差異性分析45-49
- 2.3 小結(jié)與討論49-53
- 第三章 南亞實(shí)蠅成蟲腸道細(xì)菌的分離與鑒定53-62
- 3.1 材料和方法53-54
- 3.1.1 供試蟲源53
- 3.1.2 南亞實(shí)蠅成蟲腸道解剖53
- 3.1.3 南亞實(shí)蠅成蟲腸道菌的分離與純化53
- 3.1.4 對(duì)從南亞實(shí)蠅腸道分離的菌株進(jìn)行16S rRNA基因擴(kuò)增53-54
- 3.1.5 構(gòu)建南亞實(shí)蠅腸道菌的系統(tǒng)發(fā)育樹54
- 3.1.6 序列登錄號(hào)54
- 3.2 結(jié)果與分析54-60
- 3.2.1 腸道內(nèi)分離的可培養(yǎng)菌及16S rDNA擴(kuò)增結(jié)果54-55
- 3.2.2 單菌株16S rDNA序列分析結(jié)果55-57
- 3.2.3 腸道菌系統(tǒng)發(fā)育分析57-60
- 3.3 小結(jié)與討論60-62
- 第四章 腸道細(xì)菌對(duì)南亞實(shí)蠅的引誘作用研究62-70
- 4.1 實(shí)驗(yàn)材料62
- 4.2 研究方法62-63
- 4.2.1 室內(nèi)引誘效果測(cè)試62
- 4.2.1.1 引誘劑的制備62
- 4.2.1.2 室內(nèi)小籠測(cè)試62
- 4.2.2 室外引誘測(cè)試62-63
- 4.2.2.1 高壓滅菌液的制備62
- 4.2.2.2 室外大籠測(cè)試62-63
- 4.2.3 數(shù)據(jù)處理63
- 4.3 結(jié)果與分析63-69
- 4.3.1 室內(nèi)引誘效果63-67
- 4.3.2 室外引誘效果67-69
- 4.4 小結(jié)與討論69-70
- 第五章 總結(jié)與展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-84
- 附錄84-87
- 致謝87
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本文關(guān)鍵詞:南亞實(shí)蠅成蟲腸道微生物分子多樣性分析及引誘效果,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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