稻水象甲肠道共生细菌的分离、转化及定殖能力研究

摘要

共生细菌在昆虫的生长发育、繁殖、抵抗病原菌和解毒有害物质等生物学过程中起重要作用。稻水象甲（Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel）在我国是一种重要的外来入侵害虫，具有蔓延快、危害重、难防治的特点。此前有关稻水象甲体内共生细菌的研究表明，其肠道细菌群落的多样性较低，Pantoea和Wolbachia是主要种类。本研究基于体外培养和细菌16S rRNA序列的扩增和分析，对稻水象甲3个地理种群成虫肠道中的细菌进行了分离和鉴定，将pZeoDsRed质粒转入到细菌中，并初步研究了转化株在稻水象甲成虫肠道内的定殖情况。结果如下:
　　对山西原平、云南寻甸和湖南湘乡3个不同地理种群的稻水象甲的肠道细菌进行分离，鉴定出同属于芽孢杆菌纲的两种细菌即蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus和路德维希肠杆菌Enterobacter ludwigii。其中，B.cereus已被发现存在于多种昆虫的肠道中，在稻水象甲中为首次分离到;E.ludwigii则至今尚未在昆虫中有过类似报道。
　　对分离到的B.cereus和E.ludwigii及此前分离到的稻水象甲另一种肠道细菌粪肠球菌Enterococcus faecalis进行了拟转化，成功地将pZeoDsRed质粒转入这3种细菌中，获得了具有抗氨苄青霉素和博莱霉素能力的重组细菌。此结果说明稻水象甲肠道中的一些细菌能被成功转化，具有进一步研究的价值。
　　令稻水象甲成虫分别取食经上述3种细菌转化株涂抹处理过的水稻叶片，观察了转化株在肠道内的定殖情况，发现这三者均能在肠道内至少定殖7天，数量均呈先增多后减少的趋势。
　　本研究为进一步开展稻水象甲肠道细菌的功能、与其他肠道细菌间的互作关系、研发基于抑制肠道细菌功能的稻水象甲生物防治新技术提供了理论依据。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述及本研究的目的与意义

1．1 昆虫体内共生细菌的种类与功能

1．1．1 昆虫共生细菌的种类

1．1．2 昆虫共生细菌的功能

1．2 昆虫体内不同细菌之间的互作关系

1．2．1 协作和依存关系

1．2．2 取代关系

1．2．3 抑制关系

1．3 昆虫肠道细菌的拟转化

1．4 稻水象甲中共生细菌的研究进展

1．5 本研究的目的与意义

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．1．1 供试虫源

2．1．2 主要实验仪器

2．1．3 主要实验试剂

2．2 实验方法

2．2．1 成虫肠道的解剖

2．2．2 肠道的研磨与细菌的培养

2．2．3 肠道细菌的鉴定

2．2．4 肠道细菌感受态细胞的制备

2．2．5 感受态细胞的电转化

2．2．6 荧光显微镜下观察转化细菌

2．2．7 转化菌在稻水象甲肠道中定殖能力的观察

3．结果与分析

3．1 稻水象甲肠道细菌的鉴定与分析

3．2 肠道细菌Bacillus cereus、Enterobacter ludwigii和Enterococcus faecalis的电转化

3．3 转化细菌在稻水象甲肠道中的定殖情况

4．小结与讨论

4．1 小结

4．2 关于Bacillus cereus和Enterobacter ludwigii

4．3 关于稻水象甲从环境中获得共生细菌的可能性

4．4 关于细菌在稻水象甲肠道中的定殖动态

4．5 关于“稻水象甲-肠道细菌”作为共生关系的研究系统

4．6 本研究的不足之处及有待开展的后续实验

参考文献