论文部分内容阅读
米象（Sitophilus oryzae）、谷蠹（Rhizopertha dominica）和赤拟谷盗（Tribolium castaneum）是我国储粮中常发生的三种害虫,其为害严重影响了小麦、大米等谷物的品质。本文利用Illumina MiSeq测序技术研究了三种储粮害虫内生细菌的多样性,同时通过传统微生物分离培养与16S rDNA序列分析相结合的方法对米象、谷蠹和赤拟谷盗末龄幼虫及成虫肠道细菌进行分离鉴定及产酶活性研究,探明了三种储粮害虫内生细菌菌群的组成及米象、谷蠹和赤拟谷盗肠道可培养菌群的种类和生理生化特性,并探讨了这些菌群的产酶活性,为进一步探索昆虫内生菌,筛选功能菌种及防治储粮害虫提供理论依据。主要研究结果如下:1.在均以小麦为食的情况下,米象、谷蠹和赤拟谷盗三种储粮害虫内生细菌多样性存在明显差异。谷蠹的内生细菌主要分布于72个纲410个属,物种丰富度要显著高于米象（20个纲70个属）和赤拟谷盗（32个纲156个属）。在纲的分类水平下,三种储粮害虫内生细菌菌群分布略有差异;谷蠹、赤拟谷盗中主要为放线菌纲（Actinobacteria）和γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的菌群,相对丰度分别为69.95%、13.72%和24.51%、85.90%;在米象中γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）相对丰度为99.78%,占绝对优势地位,其它菌纲均占比极低。在目分类水平下,米象和赤拟谷盗的优势菌目均为肠杆菌目（Enterobacterales）,占比分别为99.71%和82.61%;谷蠹的优势菌目为棒状菌目（Corynebacteriales）,占比为69.38%。而在科及以下分类水平,三种储粮害虫优势菌差别较大,米象的优势菌科为溶果胶菌科（Pectobacteriaceae）,相对丰度为99.71%;谷蠹的优势菌科依次为棒状杆菌科（Corynebacteriaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）,相对丰度分别为68.69%、22.95%;而赤拟谷盗中主要为Morganellaceae,占比82.60%。在属分类水平,米象的优势菌属有且仅有1个,为苏达利斯菌（Sodalis）,占比为99.71%;谷蠹的优势菌属依次为棒状杆菌科中未分类属、劳尔氏菌属（Ralstonia）,相对丰度分别为68.68%、22.21%;赤拟谷盗的优势菌属为变形菌属（Proteus）和棒状杆菌科中未分类属,占比分别为82.60%、13.38%。此外,三种储粮害虫内生细菌共检测28个共有菌目和37个共有菌属,其中肠杆菌目（Enterobacterales）在三种储粮害虫中均为优势菌目;劳尔氏菌属（Ralstonia）为共同优势菌属。2.结合传统微生物分离纯化和16S rDNA序列分析对米象、谷蠹和赤拟谷盗末龄幼虫及成虫的肠道细菌进行分离鉴定,发现谷蠹的肠道可培养细菌比米象和赤拟谷盗种类更丰富,且不论是米象还是谷蠹、赤拟谷盗,成虫的可培养肠道细菌都比幼虫的丰富。从米象末龄幼虫、成虫肠道内分别分离出11和16种菌,归属于4个菌属,分别为芽孢杆菌属（Bacillus）、肠杆菌属（Enterobacter）、葡萄球菌属（Staphylococcus）和脱硫弧菌属（Desulfovibrio）。从谷蠧末龄幼虫、成虫肠道内分别分离出15和26种细菌,归属于7个菌属,分别为肠杆菌属（Enferobacter）、葡萄球菌属（Saphylococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、链霉菌属（Streptomyces）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、考克氏菌属（Kocuria）和根瘤菌属（Rhizobium）。从赤拟谷盗末龄幼虫、成虫肠道内分别分离出10和17种,归属于8个菌属,分别为芽孢杆菌属（Bacillus）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、肠杆菌属（Enterobacter）、考克氏菌属（Kocuria）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、根瘤菌属（Rhizobium）和链霉菌属（Streptomyces）。在米象、谷蠹和赤拟谷盗的幼虫及成虫中均分离出以下5种细菌,分别是沃氏葡萄球菌（Staphylococcus warneri）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）、蜡样芽孢杆菌（B.cereus）和枯草芽孢杆菌（B.subtilis）。3.利用胞外酶筛选培养基对前期分离纯化出的36种肠道细菌进行胞外酶活性检测,发现34种可产蛋白酶,27种可产淀粉酶,15种可产纤维素酶,分别占菌株总数的94.4%、75%和41.7%。其中可同时产生淀粉酶和蛋白酶的27种,可同时产生淀粉酶、纤维素酶及同时产生蛋白酶、纤维素酶为15种;可同时表现出能产生以上三种酶的有14种;但所有的菌株都没有产脂肪酶的能力。