草甘膦胁迫对异色瓢虫共生菌的影响

发布时间：2021-05-21 07:36

　　长期以来,除草剂草甘膦普遍被认为对动物是无毒的,因为草甘膦只会干扰植物和微生物中一种用于产生若干关键氨基酸的重要酶。但是,近年来的研究表明草甘膦对昆虫的生存会产生消极的影响,尤其是草甘膦能够通过干扰昆虫的微生物群落多样性或其组成结构,从而对宿主昆虫的生长发育产生影响。转基因作物推广商业化种植促使了除草剂草甘膦用量的不断攀升,占据了全球除草剂市场的一半。为了明确草甘膦对田间非靶标生物的安全性,本研究以捕食性天敌异色瓢虫为研究对象,以昆虫共生菌为切入点,利用高通量测序以及分子生物学技术系统研究了草甘膦对异色瓢虫幼虫和成虫共生菌群落组成和结构的影响。主要研究结果如下:1.异色瓢虫不同发育阶段共生菌的多样性及其群落组成首先,为了明确异色瓢虫的共生菌群落组成和结构,测定和分析了异色瓢虫整个发育阶段的细菌群落组成结构。结果表明,所有发育阶段微生物的共生菌群落总共注释到36个门、81个纲、212个目,410个科、900个属。不同发育阶段的细菌群落的多样性及丰富度不同,其中,二龄幼虫的共生菌群落的多样性最低,而卵期和成虫期的细菌群落的多样性较高。在门水平上,异色瓢虫的优势菌为厚壁菌门（Firmicut... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 研究问题的由来
    1.2 草甘膦概况
        1.2.1 草甘膦简介
        1.2.2 草甘膦的作用机理
        1.2.3 草甘膦的应用现状及发展
    1.3 草甘膦的环境安全评价
        1.3.1 草甘膦胁迫对土壤动物的影响
        1.3.2 草甘膦胁迫对土壤微生物的影响
        1.3.3 草甘膦胁迫对水生生物和两栖类动物的影响
            1.3.3.1 草甘膦胁迫对水生植物的影响
            1.3.3.2 草甘膦胁迫对水生动物的影响
        1.3.4 草甘膦胁迫对昆虫的影响
    1.4 昆虫共生菌的功能
        1.4.1 参与宿主昆虫的代谢和营养物质的供给
        1.4.2 免疫与保护
        1.4.3 影响昆虫的行为
    1.5 瓢虫共生菌的研究进展
    1.6 研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 供试材料
        2.1.1 供试昆虫
        2.1.2 供试药剂
        2.1.3 实验仪器和设备
        2.1.4 试剂及试剂盒
    2.2 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的多样性及其组成
        2.2.1 样本收集
        2.2.2 DNA提取
        2.2.3 PCR扩增
        2.2.4 Illumina Miseq高通量测序
        2.2.5 微生物多样性的生物信息学分析
        2.2.6 异色瓢虫优势菌群的绝对定量分析
            2.2.6.1 目的基因质粒的构建
            2.2.6.2 优势菌群的绝对定量
    2.3 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫共生菌的影响
        2.3.1 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫生长发育的影响
        2.3.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫共生菌的影响
            2.3.2.1 样本收集
            2.3.2.2 DNA的提取
            2.3.2.3 PCR扩增
            2.3.2.4 Illumina Miseq高通量测序
            2.3.2.5 微生物多样性的生物信息学分析
            2.3.2.6 优势菌群的绝对定量分析
    2.4 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫共生菌的影响
        2.4.1 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫发育的影响
        2.4.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫共生菌的影响
            2.4.2.1 样本收集
            2.4.2.2 DNA的提取
            2.4.2.3 PCR扩增
            2.4.2.4 Illumina Miseq高通量测序
            2.4.2.5 微生物多样性的生物信息学分析
            2.4.2.6 优势菌群的绝对定量分析
    2.5 数据统计分析
3 结果与分析
    3.1 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的多样性及其组成
        3.1.1 异色瓢虫不同发育阶段共生菌测序数据的分析
        3.1.2 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的群落组成分析
        3.1.3 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的比较分析
        3.1.4 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的PICRUSt
    3.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫生长发育及其共生菌的影响
        3.2.1 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫生长发育的影响
        3.2.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫共生菌的影响
            3.2.2.1 草甘膦胁迫下异色瓢虫幼虫共生菌OTU多样性分析
            3.2.2.2 草甘膦胁迫下异色瓢虫幼虫共生菌组成分析
    3.3 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫繁育及其共生菌的影响
        3.3.1 草甘膦胁迫下异色瓢虫成虫的繁育分析
        3.3.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫共生菌的影响
            3.3.2.1 草甘膦胁迫下异色瓢虫成虫共生菌OTU多样性分析
            3.3.2.2 草甘膦胁迫下异色瓢虫成虫共生菌组成分析
4.结论与讨论
    4.1 异色瓢虫不同发育阶段共生菌的多样性
    4.2 草甘膦胁迫对异色瓢虫幼虫生长发育及其共生菌的影响
    4.3 草甘膦胁迫对异色瓢虫成虫繁育及其共生菌的影响
5.总结与展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]草甘膦和扑草净对蚯蚓体内SOD和AChE酶活性的影响[J]. 宋欣媛,吴培福,吴博,孙仕仙.  江西农业大学学报. 2018(02)
[2]龟纹瓢虫幼虫体内主要共生菌种类分析[J]. 吴林珂,张帅,雒珺瑜,张利娟,吕丽敏,朱香镇,王丽,崔金杰.  中国生物防治学报. 2018(02)
[3]草甘膦对土壤微生物能量代谢的影响[J]. 吴雪楠,孙菁菁,罗园园,刘文娟,姚俊.  化学与生物工程. 2016(04)
[4]草甘膦对油茶林土壤微生物数量及酶活性的影响[J]. 陈隆升,陈永忠,彭映赫,李志刚,彭邵锋,唐炜.  湖南林业科技. 2015(04)
[5]水环境中草甘膦对塔胞藻、塔玛亚历山大藻的毒性效应[J]. 王洪斌,宋秀梅,丁媛,吴言,阎斌伦.  农药. 2014(01)
[6]草甘膦对草鱼、鲢鱼和鲫鱼的毒性[J]. 傅建炜,史梦竹,李建宇,游泳,魏辉.  生物安全学报. 2013(02)
[7]草甘膦行业发展现状[J]. 郑孝国.  河北化工. 2011(10)
[8]六斑异瓢虫成虫肠道细菌分离及鉴定研究[J]. 孟祥杰,刘玉升,崔俊,墨铁路,张亮.  中国微生态学杂志. 2008(02)
[9]除草剂草甘膦对中华大蟾蜍的慢性毒性[J]. 肖永红,廖永强,周昌旭,蒋平.  四川动物. 2007(02)
[10]桑粒肩天牛幼虫肠道菌群的种类及分布[J]. 张伟,何正波,邓新平,殷幼平.  西南农业大学学报(自然科学版). 2004(02)

博士论文
[1]暗黑鳃金龟不同发育阶段肠道微生物及糖苷水解酶多样性研究[D]. 圣平.华中农业大学 2014
[2]华山松大小蠹肠道微生物群落多样性与幼虫肠道纤维素降解菌的研究[D]. 胡霞.西北农林科技大学 2014

硕士论文
[1]两种捕食性瓢虫肠道微生物多样性的探究[D]. 闫裕.西北农林科技大学 2019
[2]利用转录组和16S测序技术评价Bt蛋白对龟纹瓢虫安全性的研究[D]. 吴林珂.中国农业科学院 2018
[3]水环境中低浓度草甘膦及制剂对鲫鱼的毒性效应研究[D]. 范瑾煜.南京大学 2013



本文编号：3199322