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弓背蚁属Camponotus是蚁科Formicidae第二大属,全世界已知2000多种,因为其消化道中存在特殊的内共生菌Blochmannia而成为蚁科昆虫消化道微生物研究的模式类群。关于Blochmannia的研究比较深入,内容涉及其在消化道的分布、与寄主蚂蚁的关系、功能和基因组特点等方面。但研究显示,昆虫肠道不仅存在初级内共生菌,而且还分布有次生内共生菌及其他肠道微生物。为了进一步更为全面地揭示日本弓背蚁消化道微生物的种类组成和多样性水平,本文在前期16S rRNA-RFLP研究的基础上,将传统的微生物分离培养法和基于16S rRNA基因的PCR-DGGE分析技术相结合,对日本弓背蚁消化道不同部位(嗉囊、中肠和后肠)及不同巢群日本弓背蚁工蚁消化道细菌的分布规律进行了研究。取得主要结果如下:1.日本弓背蚁消化道不同部位进行常规分离培养和纯化,得到5种不同形态的菌株,序列分析表明它们分别属于厚壁菌门Firmicutes的芽孢杆菌属Bacillus、类芽孢杆菌属Paenibacillus和肠球菌属Enterococcus。其中,中肠所含细菌种类相对丰富,包括芽孢杆菌属Bacillus和肠球菌属Enterococcus两个属的细菌,而嗉囊和后肠均只发现一个属的细菌,分别为芽孢杆菌属Bacillus和类芽孢杆菌属Paenibacillus。2.日本弓背蚁消化道不同部位进行PCR-DGGE变性梯度凝胶电泳,检测到12个DNA条带,序列分析显示这些细菌主要属于变形菌门Proteobacteria和厚壁菌门Firmicutes,包括Pseudomonas, Candidatus Blochmannia, Fructobacillus三个属和一个未知种类。所有DGGE条带在中肠和后肠均有分布,二者的细菌组成非常一致,仅代表Candidatus Blochmannia的两个DGGE条带在嗉囊中没有分布,其他与中肠和后肠一致。3.不同巢群日本弓背蚁消化道细菌的PCR-DGGE分析共检测到34个DNA条带,测序后得到25个可用序列,GenBank数据库的比对结果显示所检测到的细菌隶属于变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门Bacteroidetes和放线菌门Actinobacteria,包括假单胞菌属Pseudomonas, Candidatus Blochmannia,乳杆菌属Lactobacillus,爱文菌属Ewingella,茎菌属Caulobacter,(?)白克氏菌属Burkholderia,节细菌属Arthrobacter,罗氏菌属Rothia,欧文氏菌属Erwinia九个属和两个未知种类。4.不同巢群日本弓背蚁消化道细菌组成分析结果表明:细菌多样性从高到低依次为蒿坪寺蚁巢、桃川镇蚁巢、黄堆镇蚁巢、杨凌蚁巢。不同巢群消化道细菌相似度均未超过60%,相似度最大的是采自桃川镇和杨凌的两个巢群,达57.14%,相似性最小的为采自蒿坪寺和杨凌的日本弓背蚁,仅为40%,其余均位于两者之间。不同巢群日本弓背蚁消化道相同部位进行比较,发现中肠相似度最大,后肠次之,最后为嗉囊。5.不同巢群日本弓背蚁消化道细菌优势种类分析表明:采自黄堆镇巢群消化道细菌优势种类为Lactobacillus属细菌,占肠道细菌总数的38.89%,其次为Pseudomonas和Candidatus Blochmannia属细菌,各占16.67%;采自蒿坪寺巢群消化道细菌优势种类为Pseudomonas和Candidatus Blochmannia属细菌,各占21.43%,其次为Arthrobacter属细菌,占14.29%;采自桃川镇巢群消化道细菌优势种类为Pseudomonas和(Candidatus Blochmannia属细菌,各占25%,其次为Lactobacillus属细菌,占16.67%;采自杨凌的日本弓背蚁消化道细菌优势种类为Pseudomonas和Candidatus Blochmannia属细菌,各占30%。以上结果表明,日本弓背蚁消化道内细菌多样性相对丰富,除特有内共生菌Candidatus Blochmannia外,还含有Pseudomonas等多个属的细菌;同一巢群日本弓背蚁消化道不同部分细菌多样性存在差异;不同巢群日本弓背蚁消化道细菌的多样性也存在差异。