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暗黑鳃金龟(Holotrichia parallela)是我国重要的农业害虫,数量巨大,分布广泛。其幼虫与成虫均可对作物造成严重的危害。本文对暗黑鳃金龟幼虫后肠发酵腔可培养细菌多样性和发酵腔超微结构进行研究,为阐明发酵腔可培养菌的群落结构组成及发酵腔的结构与功能,微生物与寄主的协同进化及共生微生物对寄主的作用提供理论基础,最终为利用微生物防治此类害虫提供新的思路。本研究首先通过微生物的培养、分离及PCR-DGGE分子技术研究了暗黑鳃金龟3龄幼虫发酵腔内可培养菌的群落组成,然后利用切片及显微技术详细研究了不同发育阶段发酵腔超微结构的变异。主要研究结果如下:利用细菌平板计数得知发酵腔可培养细菌为33.4×107cfu/ml;而通过荧光染色计数可知发酵腔细菌总数为1.67×1010/ml,可见发酵腔内大量细菌是不可培养的。从暗黑鳃金龟幼虫后肠发酵腔中分离到38种不同遗传型细菌,分属于肠杆菌科的肠杆菌属(Enterobacter)、Grimontella属、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、奈瑟氏菌科(Neisseriaceae)不动杆菌属(Acinetobacter)、巴斯德菌科(Pasteurellaceae)的嗜血杆菌属(Haemophillus)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)的纤发菌属(Leptothrix)、梭菌科(Clostridiaceae)的梭状芽胞杆菌属(Clostridium)和CFB菌群(Cytophaga-flexibacter-bacteroides group)。其中腔壁好氧菌11种不同遗传型,分属于肠杆菌科的4个属:肠杆菌属、Grimontella属、柠檬酸杆菌属和沙门氏菌属。从各属的分布情况来看,有7种不同遗传型细菌属于肠杆菌属,细菌数量占发酵腔腔壁好氧菌的84.62%,为优势菌群;有2种不同遗传型细菌属于Grimontella属,占12.31%;1种属于柠檬酸杆菌属,占3.08%;1种属于沙门氏菌属,占1.54%。腔液好氧菌11种,分属于肠杆菌科的克雷伯氏菌属、肠杆菌属和沙门氏菌属以及奈瑟氏菌科的不动杆菌属。从各属的分布比例来看,有5种不同遗传型细菌属于克雷伯氏菌属,占20.26%;有4种不同遗传型细菌属于肠杆菌属,占75.82%,为主要优势菌;1种属于沙门氏菌属,占1.96%;1种属于不动杆菌属,占1.96%。腔壁厌氧菌8种,分属于肠杆菌科的醋酸杆菌属、肠杆菌属,巴斯德菌科的嗜血杆菌属,伯克氏菌科的纤发菌属以及梭菌科的梭状芽胞杆菌属。各属的分布情况为:有3种不同遗传型细菌属于柠檬酸杆菌属,占64.39%;一种属于肠杆菌属,占12.12%;1种属于嗜血杆菌属,占6.06%;1种属于纤发菌属,占3.79%;1种属于梭状芽胞杆菌属,占5.30%。腔液厌氧菌8种,分属于两个不同类群,即克雷伯氏菌属和CFB菌群。其中有4种不同遗传型细菌属于克雷伯氏菌属,占52.63%;有4种不同遗传型细菌属于CFB菌群(Cytophaga-flexibacter-bacteroides group),占47.37%,两类细菌含量差别不大。发酵腔超微结构研究结果表明,暗黑鳃金龟幼虫发酵腔由外向内主要由3部分组成:肌肉层(包括横肌和纵肌),上皮细胞层和发酵腔内膜。不同发育阶段发酵腔超微结构,特别是由肠壁细菌形成的菌膜复合体存在明显变化:1龄幼虫发酵腔结构缺少内膜层,细菌数量很少,直接附着在上皮细胞细胞膜上;2龄幼虫开始出现内膜层,细菌数量增多,附着在膜上;3龄幼虫发酵腔内膜与细菌形成一种复杂的结构—菌膜复合体。在透射电镜下可观察到上皮细胞内有共生许多杆状细菌,这些胞内共生菌对幼虫有何作用还需进一步研究。