大蜡螟附生微生物多样性研究

论文摘要

大蜡螟（Galleria mellonella）属鳞翅目、螟蛾科、蜡螟亚科、蜡螟属昆虫。广泛分布于世界各地,是养蜂业的重要害虫。早期,作为养蜂业的重要害虫,主要是对其防治方法的研究。近些年来,随着研究的不断深入,人们认识到大蜡螟蛋白质含量丰富、生长周期短、食料来源丰富、易于繁殖以及可食用等优点,更重要的是其在医学、药学、生理学、农学等学科领域发挥着不可替代的作用。目前国内外对于大蜡螟作为试验昆虫,在昆虫病原线虫、寄生蜂、新型隐球菌、抗菌肽、抗菌免疫机制等方面的研究已取得大量的研究成果。最近,研究者从其幼虫肠道中分离出的细菌菌株,证实其在实验室环境中能够取食和分解聚乙烯塑料,这使得大蜡螟幼虫具有降解塑料的功能得到广泛的关注。本研究利用传统可培养技术结合ITS rDNA、16S rRNA基因序列分析技术,对三种不同饲养条件（用塑料驯化大蜡螟、饲料喂养大蜡螟、野生大蜡螟）大蜡螟各部位（肠道、口器、粪便、体表、丝）的可培养微生物（真菌、细菌）进行分子生物学鉴定,从而对其微生物群落结构及其多样性进行评价分析。该研究一方面进一步补充和丰富了大蜡螟的研究内容,为大蜡螟相关的生物学研究奠定一定的理论基础;另一方面,不但有利于昆虫资源的开发利用,而且也有利于从昆虫这一特殊“生境”中挖掘具有特殊功能的微生物资源,用于开辟生物转化新途径,发展生物质新能源等。本研究从三种不同饲养条件大蜡螟不同部位共计分离真菌72株,分别隶属于2个门,子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota;其中子囊菌门为优势门,共计分离到58株真菌,占比81.69%。7个纲,13个目,21个属,其中优势属为青霉属（Penicillium）,占比19.72%,其次是曲霉属（Aspergillus）,占比15.49%。从三种不同饲养条件大蜡螟不同部位共计分离细菌173株,分别隶属于3个门:厚壁菌门Firmicutes、变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria,其中优势菌门为厚壁菌门,共计分离菌株149株,占比85.99%,8个目,10个科,以及19个属,其中芽孢杆菌属Bacillus、肠球菌属Enterococcus为最优势属,分别占比41.40%、35.67%。对于三种不同饲养条件大蜡螟不同部位的分离率,多样性指数（Shannon-Wiener指数、Simpson指数Margalef指数,Pielou指数）分析得出以下三个主要结论。1)可培养微生物菌株的分离因饲养条件及分离部位的不同而具有较大差异:从整体上分析,对于三种不同饲养条件大蜡螟来说,细菌（173株）的分离率较显著的大于真菌（71株）分离率。从不同部位分析,可培养真菌更容易从体表获得,而细菌则是从肠道部位获得。2)群落的组成和分布具有一定的普遍性和特殊性:真菌的曲霉属、青霉属普遍存在与大蜡螟的粪便、体表、丝这几个部位,细菌的肠球菌属、芽孢杆菌属则普遍存在于各个部位,且均为为优势属;而真菌的分子孢子属只分布于口器部位,细菌的赖氨酸芽孢杆菌属、嗜冷芽孢杆菌属只分布于丝的部位,且分离率都较低。3)群落多样性分析得出,真菌群落多样性最高的是饲料喂养大蜡螟,而细菌群落多样性最高是塑料驯化大蜡螟,;而就分离部位来说,真菌多样性体表部位最高,细菌多样性肠道最高。

论文目录

摘要

Abstract

第一章前言

1.1 大蜡螟研究概括

1.1.1 大蜡螟的生物学特性

1.1.2 大蜡螟的防治方法

1.1.2.1 生物防治

1.1.2.2 物理防治

1.2.2.3 化学防治

1.1.3 大蜡螟作为试验昆虫资源的利用现状

1.1.3.1 用于昆虫病原线虫的研究

1.1.3.2 用于寄生蜂的扩繁和效果评价研究

1.1.3.3 用于新型隐球菌的研究

1.1.3.4 用于抗菌肽的研究

1.1.3.5 用于抗菌免疫机制的研究

1.1.3.6 用于塑料降解的研究

1.2 昆虫共生微生物

1.2.1 昆虫共生微生物的多样性

1.2.2 昆虫共附生微生物的功能

1.2.2.1 营养、代谢与行为

1.2.2.2 免疫保护

1.2.2.3 昆虫繁殖和发育的调节

1.2.3 昆虫共附生微生物的应用

1.2.3.1 农业害虫的共生管理

1.2.3.2 控制携带病原体的昆虫载体的共生管理

1.2.3.3 保护有益昆虫的共生管理

1.3 共生微生物研究方法

1.3.1 传统培养方法

1.3.2 分子生物学研究方法

1.4 本课题研究内容及意义

第二章材料与方法

2.1 材料与仪器

2.1.1 样品来源与处理

2.1.2 主要的仪器与试剂

2.2 试验与方法

2.2.1 大蜡螟幼虫各部位菌株分离纯化

2.2.2 菌株的分子生物学鉴定

2.2.2.1 真菌DNA提取及ITS基因片段的扩增

2.2.2.2 细菌DNA提取及16S rRNA基因片段的扩增

2.2.2.3 序列结果检测及剪切

2.2.2.4 序列的BLAST初步分析

2.2.2.5 真菌系统发育树的构建

2.2.2.6 细菌系统发育树的构建

2.2.3 大蜡螟附生微生物多样性分析

第三章结果与分析

3.1 大蜡螟附生真菌

3.1.1 大蜡螟幼虫各部位真菌分离情况

3.1.2 大蜡螟幼虫附生真菌的同源序列比对分析及系统发育分析

3.1.3 大蜡螟附生真菌的分子系统学研究结果

3.1.3.1 曲霉科Aspergillaceae

3.1.3.2 Debaryomycetaceae

3.1.3.3 Irpicaceae

3.1.3.4 间座壳目Diaporthales

3.1.3.5 踝节菌属Talaromyces

3.1.3.6 接合酵母属Zygosaccharomyces

3.1.3.7 镰刀菌属Fusarium

3.1.3.8 毛壳菌属Chaetomium

3.1.3.9 分子孢子菌属Cladosporium

3.1.3.10 柱孢菌属Stagonospora

3.1.3.11 Xenodidymella

3.1.3.12 栓菌属Trametes

3.1.3.13 Sistotrema

3.1.3.14 附毛菌属Trichaptum

3.1.3.15 红酵母属Rhodotorula

3.1.3.16 小丛梗孢属Moniliella

3.1.4 真菌多样性

3.1.4.1 不同饲养条件大蜡螟附生真菌组成及分布

3.1.4.2 不同饲养条件大蜡螟附生真菌的多样性及相似性分析

3.2 大蜡螟附生细菌

3.2.1 大蜡螟幼虫各部位细菌分离情况

3.2.2 大蜡螟幼虫附生细菌的同源序列比对分析及系统发育分析

3.2.3 大蜡螟附生细菌的分子系统学研究结果

3.2.3.1 芽孢杆菌科Bacillaceae

3.2.3.2 肠球菌属Enterococcus

3.2.3.3 变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria

3.2.4 细菌多样性

3.2.4.1 不同饲养条件大蜡螟附生细菌组成及分布

3.2.4.2 不同饲养条件大蜡螟附生细菌的多样性及相似性分析

第四章讨论与结论

4.1 讨论

4.2 主要结论

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何欢

导师: 康冀川

关键词: 大蜡螟,塑料,微生物,可培养,多样性

来源: 贵州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 贵州大学

分类号: Q939.9

总页数: 100

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