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土壤食细菌线虫与土壤微生物之间存在密切的相互关系,在土壤食物网中具有重要的作用。土壤细菌作为食细菌线虫的食物,可以影响线虫的生长、繁殖、行为等;同时,土壤食细菌线虫通过取食细菌,也会影响土壤微生物的数量、活性及群落结构组成,从而参与土壤的生态过程,促进土壤养分转化和植物生长发育。然而,土壤食细菌线虫与土壤细菌的相互作用的机制知之甚少。选择性取食是动物取食行为的重要组成部分,一般来说,所有的生物有机体在取食时都存在着本能的选择性和偏好性,这一普遍存在的自然现象不仅适用于有味觉的高等生物,也适用于低等生物,如原生动物和线虫等。土壤食细菌线虫选择性取食土壤细菌,可以改变土壤微生物种间竞争以及微生物在土壤中的分布,对于解释土壤食物网中能量流动、养分转化等具有重要的作用。根据土壤食细菌线虫对细菌的取食存在偏好性,研究其取食偏好性的分子机制是揭示土壤食细菌线虫调控土壤微生物数量、活性和群落结构组成的关键。本论文的主要研究内容包括以下3个方面:（1）以5种供试细菌（B.amyloliquefaciens JX1、Variovorax sp.JX14、B.megaterium JX15、P.fluorescens Y1、E.coli OP50）分别喂食模式线虫Caenorhabditis elegans,观察C.elegans取食偏好行为、表型特征及取食相关功能基因表达量的变化,为后续研究土著食细菌线虫取食偏好提供参考。（2）从土壤中分离、纯化得到土著食细菌线虫,选取两种常见的线虫（中杆属线虫Mesorhabditis sp.NJ和拟丽突属线虫Acrobeloides sp.NJ）进行试验,观察土著食细菌线虫对上述5种细菌的取食偏好性及其表型特征;利用RT-PCR和RACE等方法从土著食细菌线虫中克隆得到取食相关的功能基因;运用RNAi技术使土著食细菌线虫取食相关功能基因沉默,研究这些功能基因在线虫取食偏好中的作用。（3）运用RNA-seq技术对喂食不同细菌的C.elegans进行转录组测序,进一步挖掘食细菌线虫取食偏好的相关分子机制。主要研究结果如下:1.设计平板试验供C.elegans自由选择取食5种供试细菌,试验结果显示C.elegans具有明显的取食偏好性:C.elegans显著偏爱活跃细菌P.fluorescens Y1和E.coli OP50,而不偏爱非活跃细菌B.amyloliquefaciens JX1和B.megaterium JX15;C.elegans长期取食其偏好细菌后的产卵量是长期取食不偏好细菌的线虫产卵量的2-3倍,但C.elegans长期取食不偏好的细菌后其寿命可以延长,最长可以延长80%左右。2.用5种供试细菌分别喂食驯化C.elegans后,C.elegans的取食偏好行为和取食相关功能基因会发生改变,其中喂食P.fluorescens Y1后的C.elegans对5种细菌的偏好趋势变得一致,即表现出没有偏好性,而且C.elegans长期取食P.fluorescens Y1后,其体内6种取食相关功能基因（egl-4、tax-2、tax--4、gcy-28、odr-3、tyra-3）的表达量均显著低于对照线虫（长期取食E.coli OP50的C.elegans）的基因表达量。3.从土壤中分离、纯化得到两种土著食细菌线虫,经形态学和分子生物学鉴定后,确定这两种食细菌线虫分别为中杆属线虫和拟丽突属线虫,分别命名为Mesorhabditis sp.NJ 和 sp.NJ;设计平板试验供Mesorhabditis sp.NJ和Acrobeloides sp.NJ分别自由选择取食上述5种供试细菌,结果表明土著食细菌线虫具有明显的取食偏好性,二者整体上偏好P.fluorescens Y1和E.coli OP50,但这两种线虫对P.fluorescens Y1 和E.coli OP50 的偏好程度不同,Mesorhabditis sp.NJ对P.fluorescens Y1和E.coli OP50的偏好更强烈,其停留在P.fluorescens Y1和E.coli OP50菌落上的线虫数之和占5种菌落上线虫总数的80%左右,而Acrobeloides sp.NJ停留在P.fluorescens Y1和E.coli OP50菌落上的线虫数之和占五种菌落上线虫总数的60%不到。长期用5种供试细菌分别喂食土著食细菌线虫后发现,土著食细菌线虫取食其偏好细菌后的产卵量是取食不偏好细菌的线虫产卵量的2倍左右,而线虫取食其不偏爱的细菌后寿命可以延长28%-55%。4.根据C.elegans及其它线虫或蠕虫取食相关功能基因的保守区设计简并引物,利用RT-PCR和RACE的方法从Mesorhabditis sp.NJ和Acrobeloides sp.NJ中各克隆到5条取食相关功能基因的全长cDNA序列,分别命名为Msp-egl-4、Msp-tax-4、Msp-gcy-28、Msp-odr-3 和 Asp-egl-4、Asp-tax-4、Asp-gcy-28、Asp-odr-3;将这些cDNA序列翻译成氨基酸序列并与已知的序列进行比对发现,克隆得到的基因与C.elegans等已知线虫或蠕虫的对应基因之间具有高度保守性。土著食细菌线虫取食相关功能基因的获得为后续研究土著食细菌线虫取食相关功能基因的表达、及RNAi处理土著食细菌线虫等工作奠定了基础。5.用供试细菌分别喂食驯化Mesorhabditis sp.NJ和Acrobeloides sp.NJ后,线虫的取食偏好行为和取食相关功能基因会发生改变:以E.coli OP50喂食的Mesorhabditis sp.NJ（对照）在8 h时,对P.fluorescens Y1和E.coli OP50的偏好性一致,而4种供试土著细菌分别喂食驯化后的Mesorhabditis sp.NJ在8 h时,对P.fluorescens Y1的偏好性显著高于E.coli OP50;Acrobeloides sp.NJ 长期取食B.megaterium JX15或P.fluorescens Y1后,其对P.fluorescens Y1和E.coli OP50的偏好性差异减小;Acrobeloides sp.NJ长期取食B.megaterium JX15后,在8-12 h时,其对5种供试细菌的偏好性差异不明显;4种土著细菌分别喂食Mesorhabditis sp.NJ后,其体内多数取食相关功能基因表达量或与对照线虫无显著差异,或显著高于对照线虫（取食E.coli OP50 的 sp.NJ）;以B.megateurim JX15或P.fluorescens Y1喂食Acrobeloides sp.NJ后,线虫体内多数取食相关功能基因的表达量显著低于对照线虫（取食E.coli OP50 的 Acrobeloides sp.NJ）。6.利用喂食法 RNAi 技术沉默Acrobeloides sp.NJ 的基因Asp-gel-4、Asp-tax-2、Asp-tax-4、Asp-gcy-28、Asp-odr-3,得到5种目的基因分别沉默的Acrobeloides sp.NJ（同时做对照试验RNAi-CK）。目的基因沉默后的Acrobeloides sp.NJ的取食偏好会发生改变:对照Acrobeloides sp.NJ（RNAi-CK）对P.fluorescens Y1和E.coli OP50 的偏好性没有显著差异,功能基因沉默后的Acrobeloides sp.NJ对P.fluorescens Y1的偏好性均显著高于对E.coli OP50的偏好性;同时Acrobeloides sp.NJ的某一种取食相关功能基因沉默后,线虫体内其余4种取食相关功能基因的表达量多数显著高于对照,有些甚至高达20-30倍,取食相关功能基因表达量增加可能会增强Acrobeloides sp.NJ辨别食物能力,进而增强对P.fluorescens Y1的偏好性。当Acrobeloides sp.NJ的egl-4、gcy-28基因沉默后,Acrobeloides sp.NJ对E.coli OP50和不活跃细菌之间的偏好性差异缩小。7.利用 RNA-seq 技术对分别喂食B.megaterium JX15、P.fluorescens Y1、E.coli OP50的C.elegans进行转录组测序分析,以取食E.coli OP50的C.elegans转录组测序结果为对照,C.elegans取食B.megaterium JX15后,其体内共有116条基因发生显著变化,其中70条基因显著下调,46条基因显著上调,而C.elegans取食P.fluorescens Y1后,其体内共有1404条基因发生显著变化,其中409条基因显著下调,995条显著上调;对显著变化的基因进行GO功能和KEGG功能富集分析,结果表明,C.elegans取食B.megaterium JX15后,其生长、繁殖、寿命及压力响应等GO功能发生改变,营养物质的消化和吸收、MAPK信号转化等KEGG途径也发生变化;C.elegans取食P.fluorescens Y1后,不仅发生上述变化,同时C.elegans的趋化反应、学习和记忆等取食偏好相关的GO功能及其嗅觉转化、味觉转化径、TGF-β信号转化、胰岛素信号转化、血清素突触等取食偏好相关的KEGG途径也发生改变。这些取食偏好相关的基因、GO功能、KEGG途径的变化为后续深入研究食细菌线虫取食偏好机制提供线索。