本文關(guān)鍵詞：蜜蜂腸道菌群多樣性及其影響因素研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：西方蜜蜂(Apis mellifera Linnaeus)和東方蜜蜂(Apis cerana Fabricius)是我國飼養(yǎng)量最大的兩個蜂種,也是我國農(nóng)業(yè)和生態(tài)中至關(guān)重要的授粉昆蟲,它們對保持生物多樣性起著重要的作用。蜜蜂腸道中棲息著大量腸道菌群,它們與宿主形成復(fù)雜的共生關(guān)系,并通過各種方式影響宿主健康;在宿主的生長發(fā)育、營養(yǎng)、食物消化、免疫反應(yīng)甚至抵抗病原菌等方面發(fā)揮了重要作用。我國地理環(huán)境的多樣化為蜜蜂提供了廣闊的棲息地,不同生境下產(chǎn)生的生物遺傳變異和適應(yīng)機制為蜜蜂腸道菌群提供了一個很好的特異性基因庫。為了更好的揭示我國不同生態(tài)條件下蜜蜂腸道菌群的多樣性現(xiàn)狀,我們按照我國9大東方蜜蜂地方品種的分布范圍進(jìn)行采樣,并對部分地區(qū)的西方蜜蜂進(jìn)行采樣,采用高通量測序技術(shù)等手段對我國境內(nèi)的兩種蜜蜂腸道菌群多樣性及影響因素進(jìn)行了研究。主要結(jié)果如下:(1)我國東、西方蜜蜂腸道菌群的種類對我國16個省市和地區(qū)共193只東、西方蜂樣品(A.cerana,n=162;A.mellifera,n=31)的腸道細(xì)菌的16S r RNA基因的V3-V4區(qū)進(jìn)行Illumina Mi Seq測序,并對所測細(xì)菌進(jìn)行多樣性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):我國東、西方蜜蜂腸道菌群也是有少數(shù)幾個特定的共生菌組成,其中核心菌群的種類分布在8個門和12個屬,優(yōu)勢細(xì)菌主要分布在Proteobacteria,Firmicutes,Bacteroidetes和Actinobacteria 4個門;數(shù)量最多的4個屬分別為Lactobacillus,Gilliamella,Snodgrassella和Bifidobacterium。(2)東、西方蜜蜂腸道菌群的組成存在明顯差異東、西方蜜蜂腸道菌群的相對豐度在門水平上相對保守,核心細(xì)菌的菌群組成基本一致,沒有顯著差異(P0.05);基于腸道菌群的Alpha和Beta多樣性分析結(jié)果證實東、西方蜜蜂腸道菌群存在較大差異。其中,東方蜜蜂的Gilliamella(P0.05)和Flavobacteriaceae(P0.001)的細(xì)菌顯著高于西方蜜蜂,而西方蜜蜂的Bifidobacterium(P0.05)、Acetobacteraceae(P0.001)和Bartonella(P0.001)的細(xì)菌顯著高于東方蜜蜂。地理區(qū)域的差異對東、西方蜜蜂腸道菌群組成影響較小,東、西方蜜蜂蜂種的差異可能是引起腸道菌群組成差異的主要原因。(3)東方蜜蜂三型蜂腸道菌群的多樣性差異東方蜜蜂三型蜂之間乳酸菌的差異最大,蜂王含量最高,而雄蜂最少,三者之間差異顯著(P0.01)。另外,Snodgrassella細(xì)菌在三型蜂之間存在顯著差異(P0.05),其中雄蜂中含量最高,而蜂王中含量最少。其余細(xì)菌的含量則差異不顯著。通過主成分分析(Principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判別分析(Partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)發(fā)現(xiàn),蜂王、工蜂和雄蜂樣品的菌群組成明顯分離,表明三型蜂之間的腸道菌群組成存在較大差異。(4)4種主要共生菌在東方蜜蜂體內(nèi)的動態(tài)變化不同發(fā)育階段的東方蜜蜂工蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)存在較大差異。1日齡、5日齡和10日齡工蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)區(qū)分明顯,隨著日齡增加,腸道菌群出現(xiàn)交疊現(xiàn)象,30日齡的菌群組成與其它日齡段可以區(qū)分開,但區(qū)分不明顯;基于q PCR(實時熒光定量PCR)的分析結(jié)果表明,日齡對4種腸道菌的影響很大,4種細(xì)菌整體上的變化趨勢非常相似,1日齡工蜂幾乎檢測不到4種種系型(phylotypes)的共生菌,5日齡細(xì)菌數(shù)量迅速增加,并在10-20日齡達(dá)到高峰,隨后開始下降并在20-25或25-30日齡保持穩(wěn)定,在30日齡時細(xì)菌下降到一個較低的水平。(5)不同季節(jié)東方蜜蜂腸道菌群的多樣性變化同一蜂群中核心菌Lactobacillus,Gilliamella,Snodgrassella和Flavobacteriaceae在不同季節(jié)表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性,只有Bifidobacterium細(xì)菌在春秋之間存在顯著差異(p0.05)。基于PLS-DA分析表明,季節(jié)因素對東方蜜蜂腸道菌群具有一定的影響。(6)不同蜂箱飼養(yǎng)下東方蜜蜂腸道菌群的比較分析活框飼養(yǎng)和傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式的東方蜜蜂腸道菌群組成不存在明顯的分離現(xiàn)象,說明不同飼養(yǎng)方式對東方蜜蜂腸道菌群組成影響較小。(7)所有分組的腸道菌群的聚類分析基于屬和OUT水平對所有分組的個體構(gòu)建熱圖(Heatmap),結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有東、西方蜜蜂樣本,東方蜜蜂三型蜂樣本,不同發(fā)育階段以及不同季節(jié)和飼養(yǎng)方式下的東方蜜蜂樣本的腸道菌群均被分為明顯的兩個簇�？偵纤�,我國東、西方蜜蜂腸道菌群同國外報道的一樣都是由少數(shù)幾個特定的共生菌組成;蜜蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)受蜂種、級型、日齡的影響較大,而地理區(qū)域和飼養(yǎng)方式對蜜蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響較小,季節(jié)變化對同一蜂群的影響較大,而同一季節(jié)不同地區(qū)的東方蜜蜂腸道菌群組成無顯著差異。東、西方蜜蜂的腸道菌群組成被分為明顯的兩個簇,且不受蜂種、三型蜂、日齡、季節(jié)和飼養(yǎng)方式以及地理區(qū)域的影響。
【關(guān)鍵詞】：東方蜜蜂 西方蜜蜂 腸道菌群 高通量測序 影響因素
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S891
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-15
• 英文縮略表15-16
• 第一章 引言16-33
• 1.1 昆蟲腸道菌群概述16-19
• 1.1.1 腸道菌群的相關(guān)概念16
• 1.1.2 研究昆蟲腸道菌群的意義16-17
• 1.1.3 昆蟲腸道菌群的定殖環(huán)境17-18
• 1.1.4 昆蟲腸道菌的起源和進(jìn)化18
• 1.1.5 昆蟲腸道菌群的傳播和維持18-19
• 1.2 蜜蜂腸道菌群研究進(jìn)展19-24
• 1.2.1 蜜蜂腸道菌群的研究歷史19
• 1.2.2 蜜蜂腸道菌群的分類地位19
• 1.2.3 蜜蜂腸道菌群的特征19-21
• 1.2.4 非核心菌群的概述21-23
• 1.2.5 蜜蜂腸道菌群的分布23-24
• 1.3 昆蟲腸道共生菌的功能及影響因素24-29
• 1.3.1 昆蟲腸道菌群的主要功能24-27
• 1.3.2 昆蟲腸道菌群的影響因素27-29
• 1.4 昆蟲腸道共生菌的研究方法29-31
• 1.4.1 微生物多樣性常用研究方法概述29
• 1.4.2 16S rRNA簡介29-30
• 1.4.3 本研究中使用的研究方法簡介30-31
• 1.5 總結(jié)和展望31
• 1.6 研究目的、內(nèi)容和意義31-33
• 1.6.1 研究目的31
• 1.6.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線31-32
• 1.6.3 研究意義32-33
• 第二章 我國東、西方蜜蜂腸道菌群的種類33-43
• 2.1 材料和方法33-37
• 2.1.1 樣品采集33-35
• 2.1.2 材料35
• 2.1.3 實驗方法35-37
• 2.2 結(jié)果與分析37-40
• 2.2.1 PCR電泳檢測結(jié)果37-38
• 2.2.2 MiSeq測序質(zhì)量分析38
• 2.2.3 我國東、西方蜜蜂腸道菌群的種類38-39
• 2.2.4 我國東、西方蜜蜂腸道細(xì)菌的 16S rRNA基因的 α 多樣性39
• 2.2.5 我國東西方蜜蜂腸道細(xì)菌序列的系統(tǒng)進(jìn)化分析39-40
• 2.3 討論40-43
• 第三章 蜂種因素對腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響43-52
• 3.1 材料和方法43-45
• 3.1.1 樣品采集43
• 3.1.2 材料43
• 3.1.3 實驗方法43-45
• 3.2 結(jié)果與分析45-50
• 3.2.1 我國東、西方蜜蜂腸道細(xì)菌多樣性的比較分析45-46
• 3.2.2 我國東、西方蜜蜂腸道細(xì)菌組分的比較分析46-48
• 3.2.3 基于多元統(tǒng)計方法的東、西方蜜蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)的比較分析48-50
• 3.3 討論50-52
• 第四章 東方蜜蜂三型蜂腸道菌群的多樣性分析52-58
• 4.1 材料和方法52
• 4.1.1 樣品采集52
• 4.1.2 材料52
• 4.1.3 實驗方法52
• 4.2 結(jié)果與分析52-55
• 4.2.1 東方蜜蜂三型蜂腸道細(xì)菌多樣性指數(shù)的比較分析52-53
• 4.2.2 中華蜜蜂三型蜂腸道細(xì)菌組分的比較分析53-54
• 4.2.3 基于多元統(tǒng)計方法的東方蜜蜂三型蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)的比較分析54-55
• 4.3 討論55-58
• 第五章 東方蜜蜂不同發(fā)育階段腸道菌群的組成及動態(tài)變化58-67
• 5.1 材料和方法58-60
• 5.1.1 樣品采集58
• 5.1.2 材料58-59
• 5.1.3 實驗方法59-60
• 5.2 結(jié)果與分析60-64
• 5.2.1 東方蜜蜂不同發(fā)育階段腸道菌群的Alpha多樣性及組成分析60-62
• 5.2.2 東方蜜蜂不同日齡腸道菌群的PCA分析62-64
• 5.2.3 四種共生菌在不同日齡東方蜜蜂腸道中的動態(tài)變化64
• 5.3 討論64-67
• 第六章 季節(jié)因素對東方蜜蜂腸道菌群的影響分析67-75
• 6.1 材料和方法67-68
• 6.1.1 樣品采集67
• 6.1.2 材料67-68
• 6.1.3 實驗方法68
• 6.2 結(jié)果與分析68-73
• 6.2.1 不同季節(jié)下腸道細(xì)菌多樣性的比較分析68-73
• 6.3 討論73-75
• 第七章 飼養(yǎng)方式對東方蜜蜂腸道菌群的影響分析75-82
• 7.1 材料和方法75-76
• 7.1.1 樣品采集75-76
• 7.1.2 材料76
• 7.1.3 實驗方法76
• 7.2 結(jié)果與分析76-79
• 7.2.1 不同飼養(yǎng)條件下東方蜜蜂腸道細(xì)菌多樣性的比較分析76-77
• 7.2.2 不同蜂箱飼養(yǎng)條件下東方蜜蜂腸道細(xì)菌組分的比較分析77-78
• 7.2.3 基于多元統(tǒng)計方法的東、西方蜜蜂腸道菌群結(jié)構(gòu)的比較分析78-79
• 7.3 討論79-82
• 第八章 全文結(jié)論82-83
• 8.1 全文結(jié)論82
• 8.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-96
• 附錄96-113
• 致謝113-115
• 作者簡歷115

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 歐陽燕,金鋒,白琴華,吳黎明,石巍,劉先蜀;蜂王-雌多雄交配對蜜峰群體行為影響的研究[J];科學(xué)通報;1997年17期

2 中蜂資源調(diào)查協(xié)作組;楊冠煌;;中華蜜蜂資源調(diào)查[J];中國養(yǎng)蜂;1984年03期

  本文關(guān)鍵詞：蜜蜂腸道菌群多樣性及其影響因素研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：500378