本文關鍵詞：黃翅大白蟻腸道微生物多樣性及幾丁質降解微生物的分離與鑒定

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【摘要】：白蟻能夠高效降解木質纖維素,其降解木質纖維素的速率超過了木腐真菌和其他的食草動物。白蟻腸道中存在多種共生微生物,根據(jù)白蟻后腸有無鞭毛蟲,將白蟻分為低等白蟻(有鞭毛蟲)和高等白蟻(無鞭毛蟲)兩大類。高等白蟻根據(jù)食性分為食木/草白蟻、食土/腐殖質白蟻和培菌白蟻。培菌白蟻屬于大白蟻亞科,其在菌巢中培養(yǎng)真菌雞樅菌。在干旱的熱帶地區(qū)培菌白蟻可以降解90%以上的木質材料,所以培菌白蟻在碳循環(huán)中具有重要的作用。培菌白蟻和許多的微生物共同進化,不僅包括具有木質纖維素降解能力的雞樅菌,還包括腸道共生微生物以及菌巢中的細菌。白蟻-真菌-共生微生物系統(tǒng)將木質纖維素徹底降解。為了探究白蟻腸道微生物如何幫助白蟻消化食物,本研究以培菌白蟻一黃翅大白蟻為研究材料,對其腸道微生物進行研究。首先,采用高通量測序的方法,比較分析了黃翅大白蟻前腸、中腸和后腸共生微生物(細菌、真菌和古菌)的多樣性。分析結果發(fā)現(xiàn),白蟻前腸和中腸的優(yōu)勢細菌菌門為Proteobacteria(變形菌門),后腸的優(yōu)勢細菌菌門為Bacteroidetes(擬桿菌菌門)、Firmicutes(厚壁菌門)和Proteobacteria(變形菌門);白蟻腸道的優(yōu)勢真菌菌門為Ascomycota(子囊菌門);白蟻腸道的古菌85%為未知古菌,鑒定到的古菌大多數(shù)與甲烷的產生有關。Alpha多樣數(shù)指數(shù)表明,后腸細菌多樣性高于中腸和前腸;中腸真菌多樣性高于后腸和前腸;前腸古菌多樣性高于中腸和后腸。黃翅大白蟻不同腸道區(qū)域的腸微生物菌群結構存在明顯的差異。然后,利用傳統(tǒng)的分離純化方法,以幾丁質為唯一碳源的培養(yǎng)基分離培養(yǎng)能夠降解幾丁質的后腸微生物。根據(jù)膠體幾丁質水解圈的大小篩選可以降解幾丁質的微生物。然后通過形態(tài)學、生理生化以及16SrRNA基因序列分析進行菌株鑒定。從黃翅大白蟻后腸中篩選到8株能夠降解膠體幾丁質的細菌,它們分別屬于Flavobacterium(黃桿菌屬)、Dactylosporangium(指孢囊菌屬)、Brevibacillus(短芽孢桿菌屬)、Sphingomonas(鞘氨醇單胞菌屬)、Paenibacillus(類芽孢桿菌屬)、Cellulomonas(纖維單胞菌屬)、Stenotrophomonas(寡養(yǎng)單胞菌屬)、Bacillus(芽孢桿菌屬)。純化的8株菌,均具有幾丁質、EG和BG酶活。這一研究為了解白蟻腸道微生物協(xié)助白蟻消化食物機制提供了依據(jù)。最后,將第二部分得到的新菌Cellulomonas macrotermitis進行分類鑒定。本文以培菌白蟻黃翅大白蟻為研究材料,比較分析了黃翅大白蟻前腸、中腸和后腸微生物菌群結構的差異;從后腸中分離培養(yǎng)了 8株能夠降解幾丁質的細菌,為腸道微生物協(xié)助白蟻降解食物提供了依據(jù);對新菌Cellulomonas macroterminitis進行了鑒定。通過上述研究表明,黃翅大白蟻腸道中存在許多的共生微生物,這些微生物在參與白蟻的碳代謝、氮代謝以及抵御病原體的侵染方面均具有潛在的作用,但具體作用還需進一步研究。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q93

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