论文部分内容阅读
小菜蛾是全球范围内危害十字花科蔬菜生产最严重的害虫之一,它对合成杀虫剂的抗性发展迅速,给农业生产造成了巨大的损失。研究其抗药性机制对于有效进行害虫的综合治理以及新型药剂的开发至关重要。最近的研究表明昆虫肠道微生物与杀虫剂抗性之间存在潜在的联系。双酰胺类杀虫剂作为一种主要以胃毒方式发挥作用的药剂,到目前还没有小菜蛾肠道微生物与双酰胺杀虫剂抗性之间关系的研究报道。本文我们选择了2种双酰胺杀虫剂(氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺)抗性品系和敏感品系小菜蛾为研究对象,采用传统分离培养法和高通量测序技术,研究了氯虫苯甲酰胺抗性品系、氟苯虫酰胺抗性品系和敏感品系小菜蛾幼虫肠道细菌菌群结构的差异;使用高效液相色谱法对具有双酰胺杀虫剂的降解能力的菌进行了初步筛选。主要结论如下:1.通过分离纯培养的方法共得到18个菌种,分为3个门,分属于厚壁菌门(Firmi cutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),在两种抗性品系和敏感品系中厚壁菌门均为优势菌。2.通过高通量16S rRNA测序,15个样品共得到了38个OTUs,分属于7个门,主要为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、蓝菌门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bactero ides)。3个品系小菜蛾优势菌属均为肠杆菌属(Enterobacter)、肉杆菌属(Carnobact erium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、葡萄球菌属(Staphy lococcus)、肠球菌属(Enterococcus)和假单胞菌属(Pseudomonas)。3.两个抗性品系肠道细菌群落较敏感品系表现出相同的变化。抗性品系较敏感品系变形菌门丰度上升,厚壁菌门丰度下降;抗性品系中肠杆菌属、沙雷氏菌属、芽孢杆菌属(Bacillus)、厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、根瘤菌属(Rhizobium)含量增多,肉杆菌属、葡萄球菌属、不动杆菌属、假单孢菌属丰度下降。变形菌门肠杆菌属在敏感品系中占总菌量的62.61%,而在氯虫苯甲酰胺抗性品系和氟苯虫酰胺抗性品系中分别占74.36%和73.65%;厚壁菌门的肉杆菌属占敏感品系总菌量的24.70%,占氯虫苯甲酰胺抗性品系的11.30%占氟苯虫酰胺抗性品系的6.00%。肠杆菌丰度的上升和肉杆菌丰度的下降,是变形菌门和厚壁菌门变化的主要原因。4.利用来自氟苯虫酰胺抗性品系小菜蛾肠道细菌,检测了其对氟苯虫酰胺的耐受性以及生物降解能力,发现沙雷氏菌(Serratia liquefaciens)、肠杆菌(Enterobacter xiangfangensis)、芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和肉杆菌(Carnobacterium maltaromaticu m)能够在氟苯虫酰胺无机盐培养基中生长;肠杆菌(E.xiangfangensis)、肠球菌(E nterococcus casseliflavus)、葡萄球菌(Staphylococcus succinus)、芽孢杆菌(B.pumi lus)、沙雷氏菌(S.liquefaciens)和肉杆菌(C.maltaromaticum)组成的混合菌对氟苯虫酰胺具有生物降解功能,证实肠道微生物在小菜蛾的抗药性中发挥了作用。