两株家蚕病原菌的分类鉴定及其部分特性研究

两株家蚕病原菌的分类鉴定及其部分特性研究

论文摘要

家蚕细菌病,又称为“细菌性软化病”,是蚕病中的常见病和多发病。它的发生往往造成蚕业上的严重损失。根据家蚕细菌病病原菌的类型可以分为家蚕细菌性败血病、细菌性中毒病及细菌性肠道病三种。目前,研究发现对家蚕具有病原性的细菌主要有:芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、链球菌属(Streptococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)。本研究从自然发生的病蚕中分离获得1株对家蚕具有较高致病力的新病原细菌,暂命名为ST-1。该菌株菌落为桔黄色,革兰氏染色为阴性;菌株细胞呈短杆状,直形,两端钝圆,菌体宽0.70.9μm,长1.31.5μm,具端鞭毛,能运动。ST-1菌株为好氧菌,触酶阳性;能还原硝酸盐,使明胶液化;V-P(Voges-Proskauer reaction)、M.R.(Methyl Red test,甲基红试验)、吲哚试验、H2S产生试验和苯丙氨酸反应阴性;能利用柠檬酸盐、丙二酸盐、蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖和阿拉伯糖等。结合16S rRNA基因序列分析结果,最终鉴定ST-1菌株是一株桔黄假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca)。通过注射感染5龄正常起蚕,初步研究发现,该菌株能引起家蚕细菌性败血病。其致病力回归方程为y = 0.4040 + 0.0600x,半数致死浓度LC50= 2.12×104 CFU/mL。这是首次发现桔黄假单胞菌对家蚕有致病性。家蚕黄僵病病原菌黄僵菌过去认为属束梗孢科(Stilbaceae),棒束菌属(Isaria),学名为Isaria farinasa。而家蚕球孢白僵菌(Beauveria bassiana)在最新的NCBI真菌分类上,属于子囊菌门(Ascomycota)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、肉座菌亚纲(Hypocreomycetidae)、肉座菌目(Hypocreales)、虫草菌科(Cordycipitaceae)、虫草菌属(Cordyceps)。近年研究证明,由于黄僵菌和球孢白僵菌在形态上的差异极小,多数学者认为本病菌与球孢白僵菌(Beauveria bassiana)同属同种,只是血清型不同。本研究从一条自然发生的黄僵病蚕中分离获得一株家蚕黄僵菌菌株STH1,其分生孢子多为球形,比家蚕球孢白僵菌菌株SHB小。在PDA培养基上培养12 d,STH1菌株营养菌丝生长情况为4.25±0.81 mm·d-1,而SHB为4.75±1.00 mm·d-1,其生长速度快于STH1。培养15 d后,STH1的产孢量为9.82±3.49×108孢子/cm2,SHB为4.01±2.12×108孢子/cm2,在α= 0.01水平上,两者差异极显著。对黄僵菌菌株STH1进行分子生物学鉴定,STH1的核糖体内转录间隔区ITS序列长为549 bp,白僵菌菌株SHB也为549 bp,两者同源相似性为100%。以此序列构建的系统发育树表明,STH1菌株与多株球孢白僵菌(Beauveria bassiana)聚类在同一分支。STH1的18S rRNA基因序列长为1 766 bp,其内有一段1 866 bp的组I内含子的插入序列,能编码归巢核酸内切酶。对菌株STH1的18S rRNA、28S rRNA和基因间间隔区IGS序列与白僵菌菌株SHB的相应序列进行同源性分析,也表明两种菌株相似性近乎100%。因此,我们最终认为家蚕黄僵菌属于球孢白僵菌(Cordyceps bassiana);而菌株STH1是一株含有第I组类内含子的球孢白僵菌新菌株。本研究通过对家蚕未知病原菌ST-1和黄僵菌STH1的系统鉴定,确立了这两种病原菌的分类地位,也为其诊断防治等奠定了一定基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景与意义
  • 1.1.1 家蚕细菌病
  • 1.1.2 家蚕黄僵病与白僵病
  • 1.2 系统分类单元及系统发育学研究进展
  • 1.2.1 微生物分类学中的系统分类单元
  • 1.2.2 微生物系统发育学研究进展
  • 1.3 病原菌鉴定方法的研究进展
  • 1.3.1 病原细菌鉴定方法的研究进展
  • 1.3.2 病原真菌鉴定方法的研究进展
  • 1.4 家蚕败血病和黄僵病的诊断与防治研究进展
  • 1.4.1 细菌性败血病
  • 1.4.2 黄僵病
  • 1.5 本论文研究的主要工作
  • 第2章家蚕细菌病病原菌株ST-1 的分离鉴定
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 菌种来源
  • 2.1.2 载体、酶、宿主菌和主要试剂
  • 2.1.3 常用溶液、缓冲液和培养基的配制
  • 2.1.4 主要实验仪器和设备
  • 2.1.5 生物信息学分析软件
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 ST-1 的分离纯化
  • 2.2.2 ST-1 的菌落形态和显微形态观察
  • 2.2.3 生理生化指标的测定
  • 2.2.4 基因组DNA 的提取
  • 2.2.5 基因序列测定的常规实验操作方法
  • 2.3 实验结果
  • 2.3.1 ST-1 菌株的菌落形态观察结果
  • 2.3.2 ST-1 菌株显微形态观察结果
  • 2.3.3 ST-1 菌株的生理生化特征
  • 2.3.4 ST-1 菌株的16S rRNA 序列分析结果
  • 2.4 讨论
  • 第3章 ST-1 菌株对家蚕致病力的初步研究
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 材料
  • 3.1.2 主要仪器
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 ST-1 的回复感染
  • 3.2.2 ST-1 菌悬液的制备及菌落计数
  • 3.2.3 对家蚕的致病力试验
  • 3.3 实验结果
  • 3.3.1 ST-1 菌株感染家蚕发病特征
  • 3.3.2 ST-1 菌株对家蚕致病力的分析
  • 3.4 讨论
  • 第4章家蚕黄僵病病原菌株STH1 的分类鉴定研究
  • 4.1 实验材料
  • 4.1.1 供试菌株
  • 4.1.2 常用培养基
  • 4.1.3 其它材料与主要仪器
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 STH1 的分离与纯化
  • 4.2.2 菌株形态学观察
  • 4.2.3 营养菌丝生长情况及产孢量
  • 4.2.4 基因组DNA 的提取
  • 4.2.5 核糖体rRNA 基因的序列测定
  • 4.3 实验结果
  • 4.3.1 形态观察结果
  • 4.3.2 营养菌丝生长结果
  • 4.3.3 产孢量结果
  • 4.3.4 核糖体序列分析结果
  • 4.4 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录1 桔黄假单胞菌ST-1 16S ribosomal RNA 基因部分序列(GU947817)
  • 附录2 家蚕黄僵菌STH1 核糖体基因全序列(JF429895)
  • 附录3 家蚕白僵菌SHB 核糖体基因全序列(JF429894)
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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