不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析.pdf
《不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析.pdf(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 月 ():昆 虫 学 报 :.:./.基金项目:广东省农业科学院协同创新中心项目()国家蚕桑产业技术体系项目()广东省农业科学院农业优势产业学科团队建设项目()广东省蚕桑产业技术体系蚕病防治岗位()广东省乡村振兴战略专项资金种业振兴项目()作者简介:李庆荣 女 年 月生 山东潍坊人 博士 副研究员 研究方向为家蚕分子生物学与资源利用:.通讯作者 :.收稿日期:接受日期:不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析李庆荣 杨 琼 邢东旭 邹宇晓 张伟龙 肖 阳(.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 广州 .农业农村部华南都市农业重点实验室 广州)摘要:【目的】分析生命力及茧层率不
2、同的家蚕 品种间中肠细菌组成的差异及其对生命力与蚕茧量等性状的影响【方法】基于长期的家蚕资源饲养调查成绩选取了高生命力家蚕品种 和高丝量品种 作为实验材料收集 龄幼虫和蛹的中肠采用高通量测序平台对中肠细菌 进行测序分析比较不同品种及不同发育阶段家蚕中肠细菌组成及其功能的差异【结果】分别获得 和 龄幼虫期中肠细菌 和 个可操作分类单元()蛹期 数目分别为 和 个 龄幼虫期中肠优势菌门是变形菌门()、厚壁菌门()及放线菌门()优势属是甲基杆菌属 丰度最高其次为葡萄球菌属 有多个菌属的相对丰度在 和 间差异显著其中德沃斯菌属、罗尔斯通菌属、硝化螺旋菌属、短杆菌属、罗氏菌属、葡萄球菌属及劳氏菌属 等在
3、 龄幼虫中肠中的丰度显著高于在 龄幼虫中肠中的而假单胞菌属、甲基杆菌属、不动杆菌属、管道杆菌属、明串珠菌属、丙酸杆菌属、嗜冷杆菌属、鞘氨醇菌属 和拟杆菌属 等在 龄幼虫中肠中的相对丰度显著高于 龄幼虫中肠中的 和 龄幼虫中肠细菌分别有 和 的功能基因富集在 代谢通路上其次是富集在环境信息处理和遗传信息处理通路的功能基因 的 龄幼虫中肠中硝酸盐还原、氮气呼吸、硝酸盐呼吸、亚硝酸盐呼吸及固氮等功能菌群占比高于 龄幼虫中肠中的 龄幼虫中肠中化学异养、尿素分解、甲醇氧化等功能菌群占比高于 龄幼虫中肠中的 龄幼虫中肠细菌组成与蛹的显著不同蛹中肠变形菌门欧文氏菌属 为优势属且蛹期两个品种间欧文氏菌属相对丰
4、度无显著差异 蛹中肠细菌氨基酸转运与代谢、胞外分泌与转运、碳水化合物转运与代谢和无机盐转运与代谢等功能基因相对丰度显著高于 龄幼虫中的【结论】家蚕 龄幼虫期中肠细菌组成和预测功能在家蚕高生命力品种 与高丝量品种 间差异显著蛹期中肠细菌组成与功能与 龄期显著不同且蛹期中肠细菌的相对丰度在两个品种间无显著差异 这些研究结果可以为进一步探讨肠道微生物在家蚕抗逆、耐药、抗病及其蛋白质合成与转化等方面的作用及其家蚕品种选育提供参考关键词:家蚕 品种 高通量测序 肠道微生物 龄幼虫期 蛹期中图分类号:文献标识码:文章编号:()期李庆荣等:不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析 (.):【】
5、.【】.【】().【】.:昆虫学报 卷 肠道微生物在调节宿主的生长发育、协助食物消化与代谢、增强免疫防御、调节宿主耐热性及神经信号传导等各种过程中发挥重要的作用(.)相关研究已成为国内外的热点()研究表明家蚕 肠道微生物中细菌以厚壁菌门()、变形菌门()为 优 势 菌 门 其 次 为 放 线 菌 门()和拟杆菌门()肠球菌属、葡萄球菌属、假单胞菌属、肠杆菌属、不动杆菌属 和甲基杆菌属 等为优势菌属(相辉等 许刚等 .郝 长 富 等 .)随着对家蚕肠道微生物研究的日益深入越来越多的肠道微生物的潜在功能与价值被挖掘家蚕肠道微生物对蚕体健康生长、桑叶转化与吸收、抗病力、蚕茧产量与质量都有重要的影响
6、高绘菊等()对分离的家蚕肠道菌进行胞外消化酶测定发现分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及纤维素酶的菌株占比超过 目前家蚕肠道中分离的产酶菌主要有不动杆菌属、芽孢杆菌、嗜麦芽寡养单胞菌 、欧文氏菌属 和荧光假单胞菌.等(陈睿等 王在贵等 杨文静等 马如箭等)家蚕基因组中没有纤维素酶基因这些产酶菌的存在可能协助家蚕肠道对桑叶中的纤维素和木聚糖等的消化(.)此外家蚕肠道微生物可以直接或间接地提高宿主对外源病原菌的抗感染能力提高宿主生存能力(.唐名艳等)家蚕生命力与茧丝产量是对蚕品种评价的两个重要指标生产上需要强健高产优质的新蚕品种(何行健等)目前利用传统育种技术很难突破提高生命力和茧丝量技术瓶颈选育出生命力
7、高且茧丝产量与质量优异的新蚕品种因此多途径探索生命力与茧丝合成的调控与影响机制对于高产优质家蚕品种的选育具有重要的意义 本研究基于长期的饲养调查成绩选取家蚕高生命力品种 和高丝量品种 作为实验材料分析其在盛食期(龄第 天幼虫)和化蛹初期中肠细菌组成差异初步探讨中肠细菌对家蚕生命力、茧层率等性状的影响及其在家蚕中肠变态发育过程中微生物的差异为进一步探讨肠道微生物在家蚕抗逆、耐药、抗病及其蛋白质合成与转化等方面的作用及其家蚕品种选育提供参考 材料与方法.试虫家蚕品种 和 是在连续 年对不同家蚕虫蛹饲养成绩进行统计分析后选取的广东饲养的中系二化品种的代表性品种其中 虫蛹生命力强、单茧产量相对较低 单
8、茧产量高、虫蛹生命力相对偏低分别代表生命力强健和蚕茧产量高两个性状的高低水平(表)两个品种分别在喂养至 龄第 天幼虫及化蛹后 时取中肠液氮急冻后 保存 每个品种每个时间点取管样品作为重复每管样品 头家蚕中肠混样表 家蚕品种 和 近 年虫蛹率及茧层率调查数据 家蚕品种 虫蛹率()茧层率()虫蛹率()茧层率()虫蛹率()茧层率().家蚕品种 虫蛹率()茧层率()虫蛹率()茧层率().期李庆荣等:不同家蚕品种五龄幼虫期与蛹期中肠细菌组成与功能差异分析.高通量测序使用 磁珠法基因组 提取试剂盒(天根生化科技有限公司北京)提取.节家蚕中肠样品 使用酶标仪(基因有限公司)及.的琼脂糖凝胶电泳对提取的 分别
9、进行浓度和完整性检测 根据细菌 全长序列合成带有 的特异引物(:)进行 扩增委托北京百迈客公司进行建库与 测序建好的文库先进行文库质检 质检合格的文库用 进行测序.物种注释分析使用 软件对.节测序数据读段在.的相似度水平下进行聚类获得不同样品的可操作分类单元()数()以.为参考数据库使用朴素贝叶斯分类器的方法对特征序列进行分类学注释并在不同分类水平统计各样品细菌群落组成进而绘制成样品各分类学水平下的细菌群落结构图.数据分析利用 指数()、香农指数()及辛普森指数()等指标对不同样品细菌丰度和多样性进行分析评价(.)并使用 检验对不同处理间的细菌 多样性指数进行差异性评估 通过分析不同样品细菌组
10、成运用方差分解进行主成分分析()(.)通过方差分析及 分析对不同样品间在不同分类水平上相对丰度差异显著的细菌类别进行筛选分析(.)通过 和 等功能注释软件预测不同样品细菌功能基因(.)并对不同样品间细菌类群或功能基因相对丰度使用 中的 检验进行两两样本间的差异显著性检验(.)结果.序列拼接和组装 龄幼虫期中肠和蛹期中肠以及 龄幼虫期中肠和蛹期中肠 组共 个样品的 测序后共获得 条环形一致性序列()每个样品至少产生 条 平均产生 条 每个样品扩增序列平均长度 符合建库要求可以进行下一步测序与生物信息学分析 和 龄幼虫期中肠细菌分别获得了 和 个蛹期 数目显著低于 龄幼虫期的分别为 和 个(图:)
11、龄幼虫期中肠和蛹期中肠以及 龄幼虫期中肠和蛹期中肠 组样品细菌有 个 为共有的 龄幼虫期中肠细菌和 龄幼虫期中肠细菌共享 个 蛹期中肠细菌和 蛹期中肠细菌共享 个(图:)图 家蚕品种 和 龄幼虫期与蛹期中肠细菌可操作分类单元()数量()及韦恩图().()()():龄幼虫期 :蛹期 :龄幼虫期 :蛹期 .图 同 .家蚕中肠细菌群落结构 龄幼虫期 和 中肠优势菌门是变形菌门、厚壁菌门及放线菌门在属水平上两个品种间细菌群落结构有一定的差异相对丰度最高的为昆虫学报 卷甲基杆菌属其次为葡萄球菌属不动杆菌属在 龄幼虫期 中肠中的相对丰度明显高于在 龄幼虫期 中的 蛹期中肠细菌构成与 龄幼虫期的显著不同在门
12、水平上绝对优势的菌门是变形菌门而在属水平上是欧文氏菌属 (图).家蚕中肠细菌多样性 多样性分析结果表明(图)和 龄幼虫期中肠细菌多样性显著高于蛹期的()多样性主成分分析结果见图 两个家蚕品种 和 的 龄幼虫期与蛹期中肠细菌多样性都差异显著 龄幼虫期中肠细菌组成具有一定的品种差异性而蛹期中肠细菌组成则与品种无显著相关性 和 的中肠细菌组成非常相似图 家蚕品种 和 龄幼虫期()和蛹期()中肠细菌在门()和属()水平的相对丰度(仅展示前).()()()()()图 家蚕品种 和 龄幼虫期和蛹期中肠细菌 多样性指数.:指数 :辛普森指数 :香农指数 .柱上星号表示经 检验两组间差异显著(.)(.).图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 家蚕 品种 幼虫 蛹期 细菌 组成 功能 差异 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。