关键词：
家蚕
植物乳杆菌J2
鉴定
生物学特性
生长发育
摘要：
家蚕人工饲料育是我国蚕业史上的一项重大技术革新,因其能突破季节、地域等的限制,简化饲养环节,降低养蚕劳动强度,利于蚕病防控,并且易于实现蚕业生产的工厂化、标准化和自动化,成为今后蚕业发展的一个重要方向。目前已经能够实现家蚕全龄人工饲料育,家蚕能正常吐丝结茧、化蛹出蛾,完成整个生命周期。但全龄人工饲料育的养蚕效果总体上没有达到桑叶育水平,尤其是家蚕群体发育整齐度差,病弱小蚕多,淘汰率高,导致蚕茧产量降低,严重制约着家蚕人工饲料育的大面积推广应用。
本论文以实验室前期从人工饲料育弱小蚕肠道内容物中分离到的J2菌株为研究对象,对其进行分类学鉴定,研究其生长特性、对家蚕生长发育和消化生理功能的影响以及在家蚕肠道内的动态变化情况,为解决家蚕人工饲料育群体发育不齐问题提供重要的理论依据和技术参考。主要研究结果如下:
1.通过对J2菌株进行形态学观察、生理生化性质测定和16S r DNA序列分析,将其鉴定为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),命名为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)J2,该菌为革兰氏阳性菌。
2.对J2菌株的生长、产酸特性及其对高pH值以及家蚕肠液的耐受性进行研究。结果显示将该菌株接种于MRS培养液中培养,在8 h时生长迅速,进入对数生长期,在18 h时生长速度趋于平缓,进入稳定期。将该菌株培养24 h后,MRS培养液的pH值从初始5.94下降到3.90,说明该菌株具有较强的产酸能力。将该菌株接种在不同pH值的培养基中培养,结果显示该菌株的最适生长pH值为4-8。该菌株能够耐受一定的弱碱性环境,在pH7.5-8.5环境中处理5 h,仍然能够生长繁殖;pH9-9.5处理3-5 h,J2出现部分死亡;pH高于10处理5 h以上,J2全部死亡。将该菌株在家蚕肠液中处理不同时间,发现随处理时间延长,J2存活数量下降,但处理5 h时,仍有80.3%的J2菌存活。
3.通过体外抑菌试验和药敏试验研究常规防腐剂和抗生素对其的抑制效果。结果发现,在防腐剂中,SY和山梨酸钾的最小抑菌浓度为12 mg/m L,丙酸的最小抑菌浓度为6μL/m L;在抗生素中,氟苯尼考、环丙沙星、万古霉素以及多粘菌素对J2菌株没有抑制效果,只有抗生素A和抗生素B对该菌有效,且抗生素A最小抑菌浓度为0.5μg/m L,抗生素B最小抑菌浓度为2μg/m L,两种抗生素对J2菌株的抑菌效果为抗生素A>抗生素B。
4.将J2菌株接种至家蚕人工饲料,该菌生长旺盛,接种60 h后细菌数量达到最大值,饲料pH也由最初的5.29降至4.47。将接菌饲料(2×10～6-2×10～9CFU/g饲料)给蚁蚕添食,发现家蚕出现生长缓慢、发育不齐、龄期经过延长的现象,并且随着J2菌添食剂量增加其影响越大,至四龄眠时最大添食剂量处理组(2×10～9CFU/g饲料)龄期延长13.5 d。将接菌饲料(2×10～8CFU/g饲料)给四龄起蚕添食,发现添食细菌处理组四龄家蚕生长发育基本正常,四龄眠时蚕体质量与对照组相比差异不显著。从五龄起蚕开始处理组家蚕生长缓慢,蚕体质量下降明显,从第三天开始蚕体质量显著低于对照组,且处理组家蚕上蔟后,有30%的熟蚕死亡,8.4%的熟蚕变为裸蛹,38.3%的熟蚕结薄皮茧,23.3%的熟蚕虽然能正常吐丝结茧化蛹,但全茧量、茧层量和茧层率都显著低于对照组。
5.探讨J2菌株对家蚕消化生理功能的影响,结果显示添食该菌株会导致家蚕中肠肠液pH值下降,消化液中ɑ-淀粉酶和蛋白酶活性降低,脂肪酶活性升高。
6.将J2菌株利用FITC进行荧光标记后,给家蚕口器注射,探讨其在家蚕肠液以及蚕粪中的动态变化情况。结果显示,家蚕肠液内标记菌株数量在注射0 h最多,之后随着时间延长逐渐减少,至36 h时消失;蚕粪中的标记菌株在注射4 h时数量最多,之后随着时间延长逐渐减少,至48 h时消失。说明J2菌株被家蚕食下后,在肠道内停留一段时间,随蚕粪排出体外。
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