小菜蛾幼虫肠道细菌桃色欧文氏菌的代谢表型组学分析

[目的]肠道细菌桃色欧文氏菌Erwinia persicina是小菜蛾Plutella xylostella幼虫肠道的优势细菌,本研究旨在阐明桃色欧文氏菌的代谢表型特征.[方法]采用BIOLOG细胞表型芯片技术系统研究了桃色欧文氏菌的细胞表型;采用PM l-10代谢板,对桃色欧文氏菌的950种代谢表型进行了测定.[结果]桃色欧文氏菌能代谢39.47％的碳源、89.74％的氮源、100％的硫源和100％的磷源;高效代谢的碳源为有机酸类和碳水化合物类,高效代谢的氮源为氨基酸类.该肠道细菌表现出261种不同的氮源代谢通路和95种生物合成通路.桃色欧文氏菌具有广泛的适应性,能在分别具有高达9％氯化钠、4％氯化钾、5％硫酸钠、20％乙二醇、6％甲酸钠、2％尿素、6％乳酸钠、200mmol/L磷酸钠(pH 7.0)、20 mmol/L苯甲酸钠(pH 5.2)、100 mmol/L硫酸铵(pH 8.0)、100 mmol/L硝酸钠和100 mmol/L亚硝酸钠的渗透溶液中正常代谢;其适应pH值范围为4.5 ～10,最适7.0.在多种氨基酸的作用下,桃色欧文氏菌均表现出脱羧酶和脱氨酶活性.[结论]桃色欧文氏菌的代谢特征增加了我们对该肠道细菌,特别是其与宿主昆虫的互作及其在肠道环境中的适应性的认识,同时表明通过降低桃色欧文氏菌密度来防治小菜蛾的可能性.     

携带松材线虫对松墨天牛成虫肠道和气管细菌的影响

【目的】探究被松墨天牛Monochamus alternatus携带的松材线虫Bursaphelenchus xylophilus对松墨天牛肠道和气管细菌的影响。【方法】野外采集携带松材线虫的松墨天牛成虫后,取出完整肠道和气管进行细菌总DNA抽提后进行16S rDNA基因测序并拼接,并利用生物信息学方法分析松墨天牛成虫肠道和气管细菌组成、结构、丰度和多样性。【结果】携带松材线虫的松墨天牛成虫肠道和气管细菌菌群共检测到15门26纲66目110科201属296种,可操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数目为444。携带松材线虫的松墨天牛成虫比未携带松材线虫的松墨天牛成虫肠道优势细菌菌群变化不显著,均为变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌目(Enterobacterales);携带松材线虫的松墨天牛成虫气管优势细菌菌群为变形菌门肠杆菌目,未携带松材线虫的松墨天牛成虫气管优势细菌菌群为厚壁菌门(Firmicutes)乳杆菌目(Lactobacillales)。携带松材线虫的松墨天牛成虫较未携带松材线虫的松墨天牛成虫气管细菌多样性和丰度升高,细...     

食物中添加葡萄糖对斑翅果蝇发育与肠道细菌群落结构的影响

【目的】明确食物中添加葡萄糖对斑翅果蝇Drosophila suzukii发育及肠道细菌结构的影响,并筛选与斑翅果蝇糖代谢相关的肠道细菌种类。【方法】将添加不同浓度葡萄糖(0, 5%和10%)的食物饲喂斑翅果蝇的常规饲养品系和去除肠道微生物后的无菌品系,观察其生长发育情况以及体内葡萄糖含量的变化,并利用PacBio测序平台对各处理斑翅果蝇常规饲养品系成虫的肠道细菌进行多样性分析。【结果】与对照组相比,5%葡萄糖处理组斑翅果蝇常规饲养品系幼虫存活率和成虫羽化率分别提高60.44%和123.79%, 10%葡萄糖处理组幼虫存活率提高87.87%,但添加葡萄糖对斑翅果蝇无菌品系的发育无显著影响。无菌斑翅果蝇成虫无法利用葡萄糖,其体内葡萄糖含量明显高于常规饲养品系成虫体内的。肠道细菌多样性分析表明,斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势菌属主要为葡萄杆菌属Gluconobacter和醋杆菌属Acetobacter,食物中添加葡萄糖显著增加了肠道菌群多样性指数,醋杆菌属、普罗维登斯菌属Providencia和摩根氏菌属Morganella的丰度明显增加。斑翅果蝇常规饲养品系成虫肠道优势种为乳酸乳球菌L...     

金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾幼虫的生防效果、抗氧化酶活性和肠道细菌群落的影响

【目的】测定金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura) 2龄幼虫的毒力,研究金龟子绿僵菌侵染后寄主体内抗氧化酶活性和肠道内细菌群落的变化,探讨斜纹夜蛾对金龟子绿僵菌侵染的防御机制。【方法】采用浸渍法测定不同浓度金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾2龄幼虫的毒力;应用IlluminaMiSeq高通量测序技术测定肠道细菌群落。【结果】不同浓度的孢悬液对斜纹夜蛾2龄幼虫均有一定的毒力,处理7 d时半致死浓度(LC_(50))为3.944 107个孢子/mL;浓度为1.0×10~9个孢子/mL时,半致死时间最短(LT_(50))为4.6 d,校正后的死亡率为81.03%。处理后未致死的斜纹夜蛾幼虫体内抗氧化酶活性显著高于对照组。处理后致死的斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落多样性显著高于对照组;且处理后致死的斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落组成与对照组差异显著。【结论】金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾幼虫的致死率和致死效率与金龟子绿僵菌的浓度呈正相关;斜纹夜蛾幼虫体内的抗氧化酶可能在抵抗金龟子绿僵菌侵染的过程中起重要作用。金龟子绿僵菌的侵染会导致斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落多样性升高和组成发生变化,Enterococcus、Escherichia和Pseudomonas等属可能是影响斜纹夜蛾幼虫抵抗金龟子绿僵菌侵染致死的重要因素。     

利用培养组学技术分离鉴定体外降解胆固醇肠道细菌及其功能评价

高胆固醇是诱发心脑血管疾病的重要因素之一。目前国内外降低胆固醇的主要方式是药物治疗,但其存在费用高及副作用多的弊端。研究表明,肠道细菌对机体的胆固醇代谢有重要影响,但降胆固醇肠道细菌的筛选方式及功能评价却少有报道。本研究通过培养组学方法,使用牛胆汁酸或人工混合胆汁酸作为筛选条件,从健康人体肠道筛选出36种耐胆汁酸细菌。以鼠李糖乳杆菌GG株 (Lactobacillus rhamnosus GG,LGG) 作为阳性对照,设置0 g/L、0.3 g/L、3 g/L三种胆汁酸浓度组,对耐胆汁酸细菌进行体外降胆固醇能力评估,确定奇异变形菌、斯氏普罗威登斯菌、普通变形菌等10种细菌为降胆固醇优势菌。随后对其中6种降胆固醇优势菌——奇异变形菌、斯氏普罗威登斯菌、普通变形菌、潘氏变形菌、污蝇解克杆菌、雷氏普罗威登斯菌进行体外降甘油三酯能力评估以及人工胃液耐受能力评估。结果显示,上述6株细菌体外降甘油三酯能力均优于LGG。伴随人工胃液pH值的下降和作用时间的延长,6株细菌的生存率均下降。上述筛选实验及功能评价为进一步开发潜在的降胆固醇细菌制品提供研究基础。     

乙型肝炎肝硬化患者肠道菌群变化与血清细胞因子水平的相关性

目的探讨乙型肝炎肝硬化患者肠道菌群变化与血清干扰素-α(IFN-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)水平的相关性。方法选择2017年12月至2019年12月我院收治的105例乙型肝炎肝硬化患者为A组,50例乙型肝炎患者为B组,同期于我院体检健康者50例为C组。比较3组患者粪便标本中菌群分布情况,同时比较3组患者血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平,不同程度肠道菌群失调乙型肝炎肝硬化患者血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平。采用Pearson相关分析乙型肝炎肝硬化患者肠道菌群与血清IFN-α、IL-6、IL-1β的相关性。结果 A组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌数量显著低于B组,而肠杆菌、肠球菌及血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平显著高于B组(均P0.05)。B组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌数量显著低于C组,而肠杆菌、肠球菌及血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平显著高于C组(均P0.05)。Ⅱ度菌群失调乙型肝炎肝硬化患者血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平显著高于I度菌群失调者(均P0.05)。Ⅲ度菌群失调乙型肝炎肝硬化患者血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平显著高于Ⅱ度菌群失调者(均P0.05)。乙型肝炎肝硬化患者肠道肠杆菌、肠球菌数量与血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平呈正相关,而其肠道乳杆菌、双歧杆菌数量与血清IFN-α、IL-6、IL-1β水平呈负相关(均P0.05)。结论乙型肝炎肝硬化患者存在明显的肠道菌群失调,同时其外周血IFN-α、IL-6、IL-1β水平呈现上升趋势。肠道菌群与血清IFN-α、IL-6、IL-1β可能协同参与了乙型肝炎肝硬化的发生及发展。     

黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的生物降解作用

【背景】塑料废物的累积是越来越严重的环境污染问题,其中聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)作为最常用的塑料之一,其生产与消耗量极大。【目的】基于黄粉虫(Tenebriomolitor)幼虫自然取食塑料的现象,探究黄粉虫及其肠道微生物对聚氯乙烯类塑料的生物降解作用。【方法】通过观测黄粉虫取食聚氯乙烯过程的重量变化、傅里叶变换红外光谱(fouriertransforminfrared spectroscopy,FTIR)、黄粉虫肠道微生物的筛选和高通量测序等方法研究黄粉虫幼虫及其肠道微生物对聚氯乙烯的降解作用。【结果】研究结果表明:仅以PVC作为碳源类营养来源,每200条黄粉虫为一组,共3组,喂养32d后,每组平均取食了0.499±0.023gPVC,黄粉虫平均体重增长0.015±0.002 g。采用傅里叶变换红外光谱检测发现虫粪组分中PVC官能团中的C-C骨架峰明显减弱,表明PVC长链有断裂现象。高通量测序黄粉虫幼虫肠道微生物菌群的结果显示肠道菌群以哈夫尼菌属(Hafnia)、摩根氏菌属(Morganella)、大肠埃希氏杆菌属(Escherichia coli)和未培养肠杆菌属(unclassifiedEnterobacteriaceae)为优势菌群。肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)的丰度分别比常规饲养对照增加了35.20%和16.42%。【结论】证明了黄粉虫及其肠道微生物对PVC塑料具有一定的降解作用,且其肠道菌群中哈夫尼菌属(Hafnia)和摩根氏菌属(Morganella)菌株对PVC的利用效率最高,研究结果为"白色污染"的生物降解提供了科学证据。     

椰子织蛾幼虫肠道细菌的初步分离鉴定及功能分析

[目的] 研究椰子织蛾幼虫肠道微生物的种类和功能,以揭示其消化利用寄主老叶的机制。[方法] 采用传统微生物分离培养技术分离培养肠道细菌,用16S rRNA基因序列分析的方法鉴定菌株,采用透明圈染色法对所得菌株进行功能性验证。[结果] 基因序列检测对比鉴定得到9种可培养细菌菌株,主要属于变形菌门和厚壁菌门以及放线菌门;功能性验证结果表明,伯克霍尔德氏菌、解淀粉芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌菌株具有纤维素降解酶,寒气玫瑰单胞菌、解淀粉芽孢杆菌含木聚糖降解酶。[结论] 椰子织蛾肠道中存在可培养的具有降解纤维素及木聚糖能力的细菌,这些细菌可能有助于椰子织蛾取食消化椰子等老叶,研究所获得的肠道微生物菌株也为后续研究该虫与环境的关系及相关菌株应用于农业、能源、环保价值的探索提供帮助。     

菜青虫幼虫肠道细菌的分离及鉴定

目的为深入研究菜青虫肠道的营养生理,分析其取食消化机制,对菜青虫肠道细菌进行了研究。方法从自然种群的菜青虫肠道环境中按传统分离、纯化、培养,获得细菌5个菌株,对其茵体形态、染色反应、培养性状、生理生化反应进行了系统研究。结果鉴定结果l号菌株为李斯特菌属（Listeria）,2号菌株为皮杆菌属（Dermabacter）,3号菌株为丙酸杆菌属（Propionibacterium）,4号菌株为沙雷菌属（Serratia）,5号菌株为短状杆菌属（Brachybacterium）。结论在菜青虫肠道环境中分离出5个菌株,鉴定出分类地位。其菌株之间的数量具有明显差异,以皮杆菌属数量最多（2×10^8）,需进一步研究该菌的功能及其在菜青虫肠道中的作用。     

豆天蛾幼虫肠道优势菌株的鉴定研究

豆天蛾是一种传统食用资源昆虫,具有巨大的开发利用价值。以往对豆天蛾的研究多集中于温度、湿度、光照和密度等环境因素对豆天蛾的影响,本文则从微生态学角度研究豆天蛾营养生理情况及微生物对其寄主的影响,发掘豆天蛾肠道优势菌株,为探索一套适用于豆天蛾工厂化生产的人工繁育技术提供理论依据。本研究从1～5龄及越冬幼虫中共分离得到不同细菌23株,确定出其中2株细菌为豆天蛾幼虫肠道优势细菌。经系统分类鉴定法及16SDNA法鉴定,得出2株细菌分别属于葡萄球菌和芽胞杆菌。