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贡嘎蝠蛾幼虫肠道细菌多样性分析
作 者: 卓凤萍
导 师: 殷幼平
学 校: 重庆大学
专 业: 药物化学
关键词: 贡嘎蝠蛾 肠道菌群 葡萄球菌 16SrRNA DGGE
分类号: S567.35
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 296次
引 用: 17次
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内容摘要
贡嘎蝠蛾(Hepialus gonggaensis)幼虫是名贵中药材冬虫夏草(Cordyceps sinensis)的优势寄主之一。人工培植中幼虫抗逆力弱,易受微生物感染,是影响冬虫夏草资源保护和开发的重要制约因子。研究贡嘎蝠蛾幼虫肠道菌群多样性,对于研究其营养生理,进而改善和研制人工饲料,提高幼虫抗逆力和成活率有重要意义。本研究以四川康定雅家埂山上采集的贡嘎蝠蛾为实验材料,按传统的培养分离方法对贡嘎蝠蛾幼虫的肠道细菌进行分离和鉴定。实验结果表明,贡嘎蝠蛾肠道细菌都属低温菌,最适生长温度15℃,在15℃培养2d 后才长出典型菌落。从肠道中分离纯化出12 个不同菌群,其中优势菌群为葡萄球菌(Staphylococcus ),菌群数量为2.05×109mL-1,检出率100%,应为幼虫肠道中的常住菌群,其它菌群检出率均低于50%,可能为肠道中的过路菌群。生化鉴定大多数菌群的符合值都较低,这与蝠蛾生活于高海拔高寒地区,其肠道微生物与常见微生物菌群有较大差异一致。利用分子生物学方法研究了贡嘎蝠蛾幼虫肠道细菌多样性。研究用根据大肠杆菌16SrRNA 基因保守序列设计的引物对贡嘎蝠蛾幼虫肠道基因组DNA 进行PCR 扩增,再利用变性梯度凝胶电泳对扩增得到的16SrDNA 序列进行直观分离。采用变性剂浓度范围为10%-60%时,分离得到12 条带,进一步缩小变性剂范围为25%-48%,最终分离得到76 条带。因为每个条带很可能就代表一个不同的微生物物种,所以DGGE 带谱中条带的数量和亮度,即可相应反映出该环境中微生物种类的数量及群落中的优势菌群。从实验结果可以看出,贡嘎蝠蛾幼虫肠道中存在着大量细菌,它们的种类和数量各不相同,即贡嘎蝠蛾幼虫肠道中具有丰富的细菌多样性。多次重复地从健康贡嘎蝠蛾幼虫体内取得肠道富集后,应用DGGE 技术进行研究,都可以得出比较一致的结果。由此可见,以DGGE 技术分离16SrDNA条带研究昆虫肠道细菌多样性是可行的。把DGGE 分离得到的最亮的8 条带进行纯化,克隆和测序,并对所得序列以分子信息技术进行BLAST 比对,结果表明:除3 条带外,其他条带的顺序与已知菌株的顺序都有较大的差异,暗示这些条带所代表的菌株可能尚未被人们获得并研究过,因此采用此方法对贡嘎蝠蛾幼虫肠道微生物进行研究将是可行的。在DGGE 与纯培养的比较研究中,两种方法检测到的细菌多样性结果不完全一致,说明每种方法都有一定的选择性和局限性,得到纯培养的物种并不一定是肠道环境中的真正的优势类群,它们或许只占环境中细菌总数的一小部分。
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全文目录
中文摘要 4-5 英文摘要 5-10 1 绪论 10-13 1.1 研究背景 10-11 1.2 立论依据 11 1.3 研究内容与目的 11 1.4 技术路线 11-13 1.4.1 贡嘎蝠蛾幼虫肠道可培养细菌的研究 11 1.4.2 贡嘎蝠蛾肠道微生物的分子生物学研究(16SrRNA PCR-DGGE 法) 11-13 2 文献综述 13-25 2.1 贡嘎蝠蛾研究进展 13 2.2 肠道微生物对宿主生理功能的影响 13 2.3 肠道微生物研究方法介绍 13-18 2.3.1 传统的细菌系统分类鉴定方法 14-15 2.3.2 肠道微生物的分子生物学研究方法 15-18 2.4 16SrDNA 分析的PCR-DGGE 介绍 18-23 2.4.1 变性梯度凝胶电泳原理简介 18 2.4.2 变性梯度凝胶电泳的应用 18-20 2.4.3 PCR-DGGE 应用实例 20-22 2.4.4 PCR-DGGE 方法的优缺点 22-23 2.5 昆虫肠道微生物研究进展 23-25 3 贡嘎蝠蛾幼虫肠道可培养微生物与优势菌群分析 25-31 3.1 材料与方法 25-27 3.1.1 研究材料 25 3.1.2 培养基 25 3.1.3 幼虫的解剖与肠道微生物的获取 25 3.1.4 接种和培养 25 3.1.5 菌落的计数、分离与鉴定 25-26 3.1.6 鉴定程序 26-27 3.2 结果 27-30 3.2.1 贡嘎蝠蛾肠道菌群培养特性 27 3.2.2 贡嘎蝠蛾幼虫肠道优势菌群的分离鉴定 27-29 3.2.3 贡嘎蝠蛾幼虫肠道的菌群分析 29-30 3.3 小结 30-31 4 贡嘎蝠蛾幼虫肠道菌群多样性的16SrDNA 的 PCR-DGGE 法研究 31-50 4.1 引言 31 4.2 材料与仪器 31-32 4.2.1 贡嘎蝠蛾样品的采集及处理 31 4.2.2 实验试剂 31 4.2.3 引物序列 31-32 4.2.4 试验仪器 32 4.3 实验方法 32-41 4.3.1 实验步骤 32 4.3.2 肠道微生物总 DNA 的提取与纯化 32-33 4.3.3 16SrDNA 片段的PCR 扩增 33-34 4.3.4 扩增产物的DGGE 分离 34-36 4.3.5 DGGE 胶上分离的16SrDNA 条带回收纯化 36-37 4.3.6 16SrDNA 片段的PCR 再扩增和DGGE 再分离 37-39 4.3.7 16SrDNA 片段的克隆和测序 39-41 4.4 实验结果 41-49 4.4.1 DNA 提取结果 41-42 4.4.2 16SrDNA 片段的第一次扩增与DGGE 分离 42-43 4.4.3 16SrDNA 片段的再扩增与DGGE 分离 43-45 4.4.4 优势条带的克隆 45 4.4.5 优势16SrDNA 条带测序结果与分析 45-49 4.5 小结 49-50 4.5.1 DGGE 分离出丰富的16SrDNA 条带 49 4.5.2 不同微生物在肠道中菌群数量差异大 49 4.5.3 贡嘎蝠蛾幼虫肠道细菌多样性丰富 49 4.5.4 分子生物学鉴定结果与常规生理生化鉴定的优势菌群的差异 49-50 5 讨论与总结 50-56 5.1 贡嘎蝠蛾幼虫肠道中微生物多样性丰富 50-51 5.2 贡嘎蝠蛾幼虫肠道各种微生物数量差异大 51 5.3 贡嘎蝠蛾幼虫肠道微生物的种类特殊 51-53 5.3.1 蝠蛾肠道细菌都属低温菌 51 5.3.2 蝠蛾肠道细菌大多为非典型菌群 51-53 5.3.3 纯培养和分子生物学方法鉴定结果不一致 53 5.4 研究方法的评价 53-55 5.5 16SrDNA PCR-DGGE 分析方法的局限 55 5.6 结论 55-56 致谢 56-57 参考文献 57-64 附录 64-67 独创性声明 67 学位论文版权使用授权书 67
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 药用作物 > 菌类 > 冬虫夏草
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