取食洋白蜡和旱柳光肩星天牛幼虫肠道中的细菌多样性差异及关键纤维素降解细菌筛选

[目的]从肠道细菌多样性角度探究光肩星天牛幼虫对传统抗性树种洋白蜡的适应性原因.[方法]基于16S rDNA高通量测序技术,分别对用洋白蜡、旱柳饲喂的光肩星天牛幼虫肠道细菌进行了分子鉴定及多样性分析;然后通过富集培养,从未经饲喂的幼虫中筛选出了 31株纤维素降解细菌,以透明水解圈直径(D)/菌落直径(d)为标准初步测定了各菌株纤维素降解能力;对降解能力最强的 4个菌株进行了滤纸复筛试验.[结果]使用洋白蜡饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、链球菌科、乳球菌属为优势类群;使用旱柳饲喂后,厚壁菌门、芽孢杆菌纲、乳杆菌目、肠球菌科、肠球菌属为优势类群;变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、拉乌尔菌属在两者中都为优势类群.两者肠道细菌群落最显著的差异在于,取食洋白蜡幼虫链球菌科、乳球菌属相对丰度显著高于取食旱柳的幼虫,而肠球菌科、肠球菌属相对丰度显著低于取食旱柳的幼虫.直接取食洋白蜡枝干的幼虫肠道纤维素降解细菌种类丰富,隶属于4门、5纲、5目、7科、7属,15种;优势属包括微杆菌属、纤维单胞菌属、假单胞菌属;其中纤维素降解能力最强的 4个菌株分别为 2株假单胞菌和 2株产黄纤维单胞菌;二者在滤纸复筛试验中显著地分解了滤纸,进一步验证了其良好的纤维素降解能力.[结论]在取食洋白蜡光肩星天牛幼虫肠道中,链球菌科、乳球菌属为优势类群,可能发挥重要功能但不直接降解纤维素;放线菌门下的微杆菌属、纤维单胞菌属和变形菌门下的假单胞菌属非优势类群但纤维素降解能力强,可能发挥降解纤维素的功能;上述菌群共存于光肩星天牛肠道,参与其适应洋白蜡的过程.