【摘要】：草原毛蟲是我國青藏高原高寒草甸的重大害蟲,不僅取食優(yōu)質(zhì)牧草與畜爭食,而且可改變高寒草甸的植被群落結(jié)構(gòu),已成為高寒草甸持續(xù)利用及健康發(fā)展的重要限制因素之一。草原毛蟲大面積暴發(fā)、持續(xù)危害,顯示出其對高寒草甸低氧、低溫及強紫外輻射等極端生態(tài)環(huán)境的良好適應(yīng)性。本論文基于分離培養(yǎng)法及高通量測序技術(shù),比較分析了棲息于高寒草甸不同海拔的門源草原毛蟲和黃斑草原毛蟲的腸道菌組成、多樣性及功能,旨在從腸道菌的視角解析草原毛蟲對高海拔環(huán)境適應(yīng)的生態(tài)學(xué)機制。主要結(jié)果如下:1.基于6種培養(yǎng)基,對兩種草原毛蟲5齡幼蟲的腸道菌進行分離、培養(yǎng)及純化,并通過菌落形態(tài)特征及16S測序進行菌種鑒定。結(jié)果顯示,LB培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏培養(yǎng)基、無機鹽培養(yǎng)基,沙門菌培養(yǎng)基,這5種培養(yǎng)基能夠培養(yǎng)草原毛蟲腸道菌。門源草原毛蟲共分離獲得5種腸道菌,其中3種(M1、M2、M3)屬厚壁菌門的葡萄球菌屬,另2種屬變形菌門的Lelliottia(M4)和勒克氏菌屬(M5)。黃斑草原毛蟲共分離得到6種腸道菌,其中3種屬厚壁菌門的葡萄球菌(N1和N5)和腸球菌屬(N4),其余3種屬變形菌門的沙雷氏菌屬(N2和N6)和假單胞菌屬(N3)。沙雷氏菌已知在協(xié)助昆蟲降解纖維素、木質(zhì)素上具有積極作用,提示該菌也有可能協(xié)助黃斑草原毛蟲降解植物纖維。2.門源草原毛蟲腸道菌16S擴增子共獲得了57個OTU,注釋到:4個門,其中優(yōu)勢門為變形菌門;7個綱,優(yōu)勢綱為α變形菌綱和γ變形菌綱;12個目,優(yōu)勢目為立克次氏體目和假單胞菌目;15個科,優(yōu)勢科為立克次氏體科(83.8%)和假單胞桿菌科;13個屬,優(yōu)勢屬為Wolbachia和假單胞菌屬;7個種,優(yōu)勢種為酪黃腸球菌、Staphylococcus sciuri和Methylotenera mobilis。門源草原毛蟲腸道宏基因組共注釋到:5個界,相對豐度最高的是細菌界(71.8%)和真菌界(12.1%);27個門,優(yōu)勢門為變形菌門、厚壁菌門和擬桿菌門;51個綱,優(yōu)勢綱為α變形菌綱、γ變形菌綱和芽孢桿菌綱;107個目,優(yōu)勢目為立克次氏體目、腸球菌目和芽孢桿菌目;178個科,優(yōu)勢科為無形體科、腸桿菌科;236個屬,優(yōu)勢屬為Wolbachia、埃希氏菌屬。3.黃斑草原毛蟲腸道菌16S擴增子測序共獲得了91個OTU,注釋到:5個門,厚壁菌門相對豐度最高;7個綱,優(yōu)勢綱為桿菌綱和γ變形菌綱;10個目,優(yōu)勢目為乳桿菌目和芽孢桿菌目;11個科,優(yōu)勢科為肉桿菌科和腸球菌科;9個屬,優(yōu)勢屬為肉食桿菌屬和腸球菌屬;8個種,優(yōu)勢種為鉛黃腸球菌和壁芽孢桿菌。黃斑草原毛蟲腸道宏基因組共注釋到:5個界,相對豐度最高的為細菌界(57.3%)、真菌界(17.7%)和病毒界(11.6%);27個門,優(yōu)勢門為變形菌門、擬桿菌門和厚壁菌門;56個綱,優(yōu)勢綱為γ變形菌綱、芽孢桿菌綱和纖維黏網(wǎng)菌;119個目,優(yōu)勢目為腸桿菌目、芽孢桿菌目和噬纖維菌目;200個科,優(yōu)勢科為腸桿菌科、動球菌科和Cyclobacteriaceae;262個屬,優(yōu)勢屬為埃希氏菌屬、土壤芽孢桿菌屬和Cecembia。4.草原毛蟲腸道宏基因組注釋到與新陳代謝、碳水化合物運輸、氨基酸合成等代謝密切相關(guān)的基因,表明腸道菌可能參與了草原毛蟲的碳水化物代謝、物質(zhì)合成、物質(zhì)降解及吸收等生理過程,在草原毛蟲適應(yīng)高寒草甸極端生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用。16S擴增子測序表明,門源草原毛蟲腸道菌相對豐度較高的為Wolbachia和假單胞菌,而黃斑草原毛蟲腸道菌相對豐度較高的為肉食桿菌屬和腸球菌。這種差異可能與兩種草原毛蟲棲息的差異性海拔環(huán)境相關(guān)。門源草原毛蟲腸道菌α多樣性未顯著高于黃斑草原毛蟲(P0.05),但在不考慮腸道菌相對豐度的情況下,不動桿菌屬、無色桿菌、芽單胞菌屬、噬氫菌屬、甲氧菌屬、Wolbachia、腸球菌屬、假單胞菌屬和肉食桿菌屬等9個屬在兩種草原毛蟲間差異顯著(P0.01)。據(jù)此推測,這些菌可能與兩種草原毛蟲適應(yīng)差異性海拔環(huán)境相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S812.6
【圖文】：

化提供動力（Ceja-Navarro et al., 2015）。然而 Hammer et al.,（ 124 種野生鱗翅目幼蟲研究發(fā)現(xiàn)，這些類群體內(nèi)并沒有固定同濃度抗生素處理腸道菌驗證了其結(jié)果。作為青藏高原連年爆，是否與其體內(nèi)腸道菌有關(guān)？腸道菌在草原毛蟲長期的高海拔也發(fā)揮著重要作用，很值得我們?nèi)パ芯�。文以棲息于青藏高原不同海拔的兩種草原毛蟲為研究對象：門nyuanensis）采集于青海門源（海拔3000m），黃斑草原毛蟲（G.藏那曲（海拔 4800m）。通過 16S 擴增子測序、宏基因組測序 種方法，比較分析了兩種草原毛蟲腸道菌的組成和多樣性，旨草原毛蟲高海拔環(huán)境適應(yīng)中的作用。研究結(jié)果將豐富鱗翅目昆腸道菌的視角解析草原毛蟲對高海拔環(huán)境適應(yīng)的生態(tài)學(xué)機制的防控策略及方法提供依據(jù)。究主要技術(shù)路線如圖 1：

州大學(xué)碩士學(xué)位論文 兩種草原毛蟲腸道菌多樣性的比較分化液，消化食物及吸收養(yǎng)分。后腸一般由回腸、直腸、肛門組成；其功能主排出中腸消化吸收后的食物殘渣以及吸收殘渣中的水及營養(yǎng)物質(zhì)。鱗翅目昆道結(jié)構(gòu)相對于其鞘翅目、膜翅目、同翅目等昆蟲來說，腸道結(jié)構(gòu)非常簡單，前腸、中腸、后腸三部分（陳勃生等，2017），沒有復(fù)雜的盤繞結(jié)構(gòu)。

門源草原毛蟲腸道菌分離結(jié)果

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