秸秆对家蝇幼虫木质纤维代谢酶的诱导、表达及木质纤维降解菌的筛选

发布时间：2020-08-25 02:00

【摘要】：目的:研究家蝇对农业秸秆的消化利用及体内相关糖苷水解酶基因的诱导表达,筛选体内降解纤维素、木质素、半纤维素的共生菌,为今后家蝇作为资源化昆虫对秸秆等生物质能的合理利用和开发奠定科学基础。方法:1.使用含30%麦麸的高粱秸秆粉、30%麦麸的麦秸秆粉和纯麦麸分别饲养家蝇幼虫,检测处理前后及无幼虫培养对照组饲料中粗蛋白、粗脂肪、总糖、纤维素、木质素、半纤维素含量变化;同时观察三个实验组的幼虫期、3日龄幼虫体重、蛹期、羽化率、成虫存活期及雌雄比。2.家蝇内参基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)在不同饲料饲养、不同发育期及不同组织的稳定性研究;将2.5g的纯木质素、纤维素、木聚糖(半纤维素)溶于20ml灭菌水,均匀混于湿度适宜的麦麸(50g干重)中饲养家蝇幼虫,观察BG、BGL、LAC、MAN基因的表达差异;使用纯高粱秸秆、麦秸秆代替麦麸饲养家蝇,依次传代,观察家蝇上述基因在家蝇传代过程中的表达差异。3.用纯麦麸、高粱秸杆、麦秸秆喂养家蝇幼虫后,分别用纤维素-刚果红培养基、木质素培养基、木聚糖培养基在需氧和厌氧条件下筛选纤维素降解真菌、木质素降解真菌和细菌、半纤维素降解细菌和真菌,观察不同饲养组的菌落形态、数量。结果:1.不同组饲养后及对照组的总糖、纤维素、木质素、半纤维素含量较饲养前都有一定程度的降低(P0.05),且家蝇幼虫处理后比对照组降低的百分点更多(P0.05);麦麸组、高粱秸秆组处理后及对照组相比处理前脂肪含量增加(P0.05);高粱秸秆组和麦秸秆组的家蝇处理后饲料及对照组与处理前相比,粗蛋白含量都升高(P0.05)。2.家蝇GAPDH基因在不同饲料饲养、不同发育期及不同组织的表达差异无统计学意义(P0.05),表达较稳定。3.使用高粱秸秆粉,麦秸秆粉和麦麸分别饲养家蝇,我们发现幼虫期、蛹期、羽化率、成虫存活期及3日龄幼虫体重均表现差异性(P0.05),成虫雌雄比例无差异。4.使用木质素、纤维素、半纤维素喂养刺激家蝇后,家蝇BG、BGL、LAC、MAN基因均呈现上调(P0.05),但上调幅度各有不同。5.以麦麸为对照组,上述基因在高粱秸杆组和麦秸秆组传代中均呈现上调(P0.05),趋势不同。6.筛选的能降解纤维素、半纤维素、木质素的需氧真菌数量均大于厌氧真菌,细菌数量大于真菌数量(P0.05)。纤维素降解真菌数量呈现高粱秸秆组麦麸组麦秸秆;木质素降解细菌、真菌数量均表现为高粱杆组麦秸秆组麦麸组;半纤维素降解细菌、真菌数量均表现为麦秸秆组高粱秸秆组麦麸组。结论:1.家蝇可以消化利用木质纤维;家蝇体内木质纤维降解酶基因可以传代并能应激性表达;2.家蝇幼虫消化道存在降解木质纤维素的微生物,通过不同秸秆饲养家蝇幼虫,消化系统中不同种类的细菌、真菌群落有显著的空间分布异质现象,这些木质纤维素降解微生物能与家蝇幼虫对摄入的木质纤维素协同消化。
【学位授予单位】：贵州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S216.2
【图文】：

图 1-1 不同处理条件各组饲料粗蛋白含量比较Fig.1-1 Comparison of crude protein content in different treatment conditions 不同处理条件下各组饲料粗脂肪的含量变化高粱秸秆、麦秸秆、麦麸处理前出脂肪含量较低，分别为 1.75%、1.742%，各组脂肪含量相当；麦秸秆组在家蝇处理后饲料中粗脂肪含量与处比无统计学（P>0.05），麦麸组、高粱秸秆组处理后及对照组相比处理前计学差异（P<0.05）但处理后与对照组无差异，结果如表 1-2，图 1-2。表 1-2 不同处理条件各组饲料粗脂肪含量比较（Mean±SD）ab. 1-2 Comparison of crude fat content in different treatment conditions（Mean±SD家蝇幼虫处理前 家蝇幼虫处理后 对照组高粱杆 1.7491±0.0006 1.8210±0.0019a1.8016±0.0015b麦秸秆 1.7423±0.0019 1.7548±0.0040 1.7677±0.0043麦麸组 1.7181±0.0016 1.7931±0.0015a1.7968±0.0012b

图 1-2 不同处理条件各组饲料粗脂肪含量比较Fig.1-2 Comparison of crude fat content in different treatment conditions.3 不同处理条件下各组饲料中总糖含量变化高粱秸秆、麦秸秆、麦麸处理前总糖含量分别为 15.5%、12.8%、15.67%照组各组总糖分别降低了 29.8%、5%、7.6%；家蝇处理高粱秸秆、麦秸秆麸处理后与处理前相比总糖损失率分别为 61.55%、55.04%、48.77%；家蝇粱秸秆、麦秸秆、麦麸饲料中总糖吸收利用的净值分别为 31.75%、50.04%1.17%。家蝇对糖分的吸收相比于蛋白、脂肪来说较为理想。结果如表 1-3，-3。表 1-3 不同处理条件各组饲料总糖含量比较（Mean±SD）Tab. 1-3 Comparison of total sugar content in different treatment conditions（Mean±SD家蝇幼虫处理前 家蝇幼虫处理后 对照组高粱杆 15.5200±0.4531 5.9667±0.2732ac10.8900±0.2946b

表 1-3 不同处理条件各组饲料总糖含量比较（Mean±SD）Tab. 1-3 Comparison of total sugar content in different treatment conditions（Mean±SD）家蝇幼虫处理前 家蝇幼虫处理后 对照组高粱杆 15.5200±0.4531 5.9667±0.2732ac10.8900±0.2946b麦秸秆 12.8267±0.2369 5.7667±0.2761ac12.1800±0.1473b麦麸组 15.6633±0.5501 8.0233±0.2916ac14.4667±0.3430b注：a 各组家蝇幼虫处理后于处理前相比，P<0.05。Note：Compared with pretreatment P<0.05b 各组对照组于处理前相比，P<0.05。Note：Compared with pretreatment P<0.05c 各组家蝇幼虫处理后于对照组相比，P<0.05。Note：Compared with control group P<0.05

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本文编号：2803119