【摘要】：隨著玉米種植面積的擴大,種植方式的改變,不同玉米新品種的出現(xiàn),使玉米害蟲的種類增多,優(yōu)勢種群數(shù)量發(fā)生變化,危害程度加重。近年來棉鈴蟲Helicoverpa armigera Hübner、桃蛀螟Conogethes punctiferalis Guenée和玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée在玉米田混合發(fā)生的現(xiàn)象越來越普遍,特別是在玉米生長后期,玉米雌穗上往往可以看到3種玉米穗蟲同時為害,對玉米產(chǎn)量和質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。本文利用傳統(tǒng)微生物分離培養(yǎng)法與高通量測序技術(shù)相結(jié)合,對3種鱗翅目玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌及玉米內(nèi)生菌多樣性及群落組成進行研究,進一步探討腸道細(xì)菌的功能,為防治玉米穗蟲提供理論基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:1、三種鱗翅目玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌及玉米內(nèi)生菌分離培養(yǎng)從棉鈴蟲、桃蛀螟和玉米螟幼蟲腸道內(nèi)總共分離、培養(yǎng)并鑒定出8個、11個細(xì)菌和6個細(xì)菌。玉米內(nèi)生菌總共分離出17個細(xì)菌。3種玉米穗蟲腸道與玉米內(nèi)生菌可培養(yǎng)細(xì)菌中有5個共有菌株,歸屬于3個菌屬,分別是沙雷氏菌屬Serratia、克雷伯氏菌屬Klebsiella和腸球菌屬Enterococcus,且這3種菌屬在腸道可培養(yǎng)細(xì)菌中占優(yōu)勢地位。3種玉米穗蟲幼蟲腸道可培養(yǎng)細(xì)菌在門水平存在差異,其中棉鈴蟲幼蟲腸道中,變形菌門和厚壁菌門所占比例分別為為75%和25%。在桃蛀螟幼蟲腸道中,變形菌門和厚壁菌門所占比例分別為39.1%和56.5%,而擬桿菌門所占比例為4.3%。在玉米螟幼蟲腸道中,變形菌門和厚壁菌門所占比例分別為70.6%和29.4%。在玉米內(nèi)生菌可培養(yǎng)細(xì)菌中,變形菌門所占比例為61.3%,厚壁菌門所占比例為34.5%,擬桿菌門所占比例為3.8%。2、三種鱗翅目玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌及玉米內(nèi)生菌多樣性3種玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌及玉米內(nèi)生菌總共檢測到到132個OTU,歸類為6個門87個屬,主要為變形菌門、厚壁菌門、放線菌門和擬桿菌門。其中棉鈴蟲、玉米螟和桃蛀螟幼蟲腸道內(nèi)共有64、64和69個菌屬。3種幼蟲腸道有44個共有菌屬,棉鈴蟲幼蟲與桃蛀螟幼蟲有7個共有菌屬,分別是Ezakiella、Roseomonas、Finegoldia、Peptoniphilus、Bacillus、Brevibacterium和Kocuria等。棉鈴蟲幼蟲與玉米螟幼蟲有4個共有菌屬,分別是Haemophilus、Rikenella、unclassified_p_Proteobacteria、Qingshengfania。桃蛀螟幼蟲和玉米螟幼蟲有13個共有菌屬,分別是Devosia、Delftia、Bosea、Pseudochrobactrum、Prevotellaceae_UCG-001、Novosphingobium、norank_p_Saccharibacteria、Brevundimonas、Alloprevotella、Salana、Verticia等。棉鈴蟲幼蟲特有菌屬有9個,分別為Sphingobium、Anaerotruncus、Bradyrhizobium、Ruminococcaceae_UCG-005、Leuconostoc等。桃蛀螟幼蟲腸道特有菌屬有5個,分別是Gordonia、Desulfovibrio、Caldicoprobacter等。玉米螟幼蟲腸道特有菌屬分別有3個,分別是Perlucidibaca、Flavisolibacter和Alistipes。3種玉米穗蟲幼蟲腸道菌群在門的分類水平上比較一致,都是厚壁菌門和變形菌門為主要菌群。棉鈴蟲幼蟲腸道樣品中豐度最高的是厚壁菌門(57.35%),其次是變形菌門(41.90%)。桃蛀螟幼蟲腸道樣品中豐度最高的是厚壁菌門(57.23%),其次是變形菌門(42.25%)和擬桿菌門(2.70%)。玉米螟幼蟲腸道樣品中豐度最高的是厚壁菌門(74.43%),其次是變形菌門(24.49%)。棉鈴蟲幼蟲腸道中的優(yōu)勢菌屬是腸球菌屬Enterococcus(69.27%)、沙雷氏菌屬Serratia(22.77%)和克雷伯氏菌屬Klebsiella(6.70%)。桃蛀螟幼蟲腸道中的優(yōu)勢菌屬依次是腸球菌Enterococcus(70.91%)和克雷伯氏菌屬Klebsiella(15.85%),以及沙雷氏菌屬Serratia(4.40%)和布魯氏菌科未知屬unclassified_f_Brucellaceae(3.09%)。玉米螟幼蟲腸道中的優(yōu)勢菌屬依次是腸球菌屬Enterococcus(73.10%)、克雷伯氏菌屬Klebsiella(11.64%)、布魯氏菌科未知屬unclassified_f_Brucellaceae(5.64%)和沙雷氏菌屬Serratia(4.48%)。腸球菌屬、沙雷氏菌屬、克雷伯氏菌屬是腸道細(xì)菌組成中的優(yōu)勢菌群,其中腸球菌屬占絕對優(yōu)勢地位。3、三種鱗翅目玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌的功能根據(jù)比對到KEGG數(shù)據(jù)庫的信息,豐度較高的代謝通路有:轉(zhuǎn)運蛋白、ABC轉(zhuǎn)運體、嘌呤代謝、嘧啶代謝、氧化磷酸化、細(xì)菌分泌系統(tǒng)、糖酵解、氨基糖和核苷酸糖代謝、果糖和甘露糖代謝和丙酮酸鹽代謝等。在代謝通路中,腸道菌群在豐度top20的代謝通路上豐度要遠(yuǎn)大于玉米內(nèi)生菌群。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S435.13
【圖文】：

maize endophytes3 種玉米穗蟲幼蟲腸道與玉米內(nèi)生菌可培養(yǎng)細(xì)菌中有 5 種共有菌株，歸屬于 3 種菌屬（圖3-1），分別是沙雷氏菌屬Serratia、克雷伯氏菌屬Klebsiella和腸球菌屬Enterococcus，且這 3 種菌屬在腸道可培養(yǎng)細(xì)菌中占優(yōu)勢地位。在棉鈴蟲腸道可培養(yǎng)細(xì)菌中，沙雷氏菌屬、克雷伯氏菌屬和腸球菌屬所占比例分別為 35%、25%和 25%。在桃蛀螟腸道可培養(yǎng)細(xì)菌中，沙雷氏菌屬、克雷伯氏菌屬和腸球菌屬所占比例分別為 21.7%、17.4%和 34.8%，此外還有芽孢桿菌屬所占比例較大，為 17.4%。在玉米螟腸道可培養(yǎng)細(xì)菌中，沙雷氏菌屬、克雷伯氏菌屬和腸球菌屬所占比例分別為 35.3%、29.4%和 29.4%。在玉米內(nèi)生菌可培養(yǎng)菌株中

三種鱗翅目玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌多樣性研究3.2 三種玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌與玉米內(nèi)生菌多樣性分析3.2.1 三種玉米穗蟲幼蟲腸道細(xì)菌與玉米內(nèi)生菌高通量測序結(jié)果棉鈴蟲幼蟲、桃蛀螟幼蟲、玉米螟幼蟲和玉米各 3 個樣品，一共 12 個樣品。總共讀取到 1220990 條細(xì)菌 16S 優(yōu)化序列，541144822bp 優(yōu)化堿基，在 97%序列相似性的前提下，這些序列可以歸類為 132 個 OTUs。分為 6 個門，主要為變形菌門、厚壁菌門、放線菌門和擬桿菌門。稀釋曲線結(jié)果表明樣品測序深度足夠，能夠代表樣品中的細(xì)菌多樣性（圖 3-2）。

圖 3-3 不加權(quán)和加權(quán) PCoA 散點圖Fig. 3-3 Unweighted-unifrac and weighted-unifrac PCoAscatter diagram表 3-3 Alpha 多樣性指數(shù)表Table 3-3 α diversity analysisSample OTU ace chao coverage shannon simpsonHA_1 26 58.13 35 0.999899 0.52 0.767154HA_2 60 61.07 61 0.999966 1.06 0.435005HA_3 64 93.82 83 0.999808 1.29 0.339509CP_1 52 59.51 60 0.999887 0.97 0.457618CP_2 69 114.45 103 0.999808 1.12 0.494386CP_3 86 105.28 110 0.999786 2.18 0.185432OF_1 68 69.90 69 0.999955 1.03 0.565869OF_2 78 83.50 83 0.999887 1.05 0.558346OF_3 67 80.97 74 0.999854 1.06 0.548886不同樣本間細(xì)菌菌群組成存在明顯的差異，相同樣本間也存在一定的差異。將細(xì)菌按門分類，棉鈴蟲幼蟲腸道細(xì)菌菌群中豐度最高的是厚壁菌門（57.35%），其次是變形

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2790427