摘要: 【目的】雄蚁是蚂蚁巢群的重要成员,主要参与种群的繁殖。本文对日本弓背蚁Camponotus japonicus雄蚁的生殖系统结构及其化学组成进行了研究,拟为进一步开展雄蚁的生殖行为研究提供基础信息。【方法】利用光学和扫描电镜观察了雄蚁的生殖系统结构,并利用GC-MS方法分析了其化学组成。【结果】(1)雄蚁生殖系统包括1对附腺、1对输精管和射精管3部分,睾丸退化消失;附腺最为发达,肾形,乳白色;输精管简单细长,与附腺基部1/3处相连。扫描电镜下发现附腺表面平坦,包裹有发达的网状肌肉组织。(2)利用GC-MS方法检测到13种化学物质,主要以醛类、烃类和酸类为主,分别占29.31%、21.87%和20.56%,还有一些醇类(12.71%)和酯类(15.05%);含量最高的3种成分分别为十八烯醛(15.86%)、11-十六烯醛(13.45%)和9,12,15-十八碳三烯酸-2,3-二羟基丙酯(11.78%)。【结论】雄蚁生殖系统主要由附腺、输精管和射精管三部分组成,其中附腺最为发达,输精管细长,睾丸退化消失;生殖系统中含有多种化学成分,但其功能还有待于进一步的研究。

摘要: 【目的】颊下囊是蚂蚁口前腔中一个特殊的袋状结构,在蚂蚁取食过程中,固体食物和其它颗粒在进入食道前被过滤在颊下囊中,稍后被蚂蚁从口前腔排出,这种过滤机制保证了主要利用液体食物的蚂蚁整个消化道的畅通。本文旨在揭示蚂蚁颊下囊结构及其内含物中存在的细菌类群及其可能在蚂蚁的消化、清洁以及其它方面发挥的潜在作用。【方法】利用扫描电镜确定了日本弓背蚁颊下囊在蚂蚁头部的位置及其形状,然后采用传统的细菌分离培养与细菌16S r RNA基因序列分析相结合的方法进行了颊下囊内含物以及蚁巢内土壤样品细菌的分离培养研究。【结果】(1)颊下囊位于蚂蚁口腔的后侧,呈袋状结构,内部含有大量的固体颗粒物质;(2)3个蚁巢工蚁颊下囊内含物每克样品中可培养细菌的菌落总数(cfu/g)数量差异较大,并且显著大于同巢土壤样品的细菌cfu/g数量;(3)从3个蚁巢的工蚁颊下囊内含物中共分离到11属的细菌,分别隶属于厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)三大类群,其中放线菌门细菌为优势类群;在属级水平上,巢1和巢2工蚁颊下囊内含物中的优势菌群为微杆菌属,分别占47.83%和49.73%,巢3优势菌群为不动杆菌属和微杆菌属,分别占37.27%和30%;3个蚁巢土壤样品优势菌均为芽孢杆菌属,分别占各自分离总菌落数的49.69%、56.22%和44.79%。(4)蚁巢土壤中所分离出的细菌均能在同巢工蚁的颊下囊内含物中分离得到,但同一蚁巢蚂蚁颊下囊内含物与其巢内土壤的细菌组成存在明显差异;不同蚁巢蚂蚁颊下囊内含物的细菌组成也存在明显差异。【结论】蚂蚁的颊下囊中存在丰富的细菌种类,在蚁巢土壤中分离到的细菌均能在颊下囊中发现,而在颊下囊中分离到的部分细菌并没有在相应的蚁巢土壤样品中分离到。

摘要: 【目的】采用自行设置的厌氧装置,分离培养日本弓背蚁Camponotus japonicus消化道厌氧细菌。【方法】改进了一种简易的厌氧装置——平皿夹层法,利用4种培养基对日本弓背蚁消化道内厌氧或兼性厌氧菌进行分离培养。【结果】从日本弓背蚁消化道共分离到22个不同的菌株,隶属于厚壁菌门、放线菌门和变形菌门3大类群的17个属;4种培养基分离到的细菌种类存在明显差异,选择性较强,其中从LB和牛肉膏蛋白胨培养基上分离到的细菌种类较多,分别为10种和8种;从MRS和LBS培养基上分离到的细菌较少,分别为3种和1种;大工蚁和小工蚁的消化道细菌组成也存在差异,可能与其在巢群中担负的功能和职责有关,还有待于进一步研究分析。【结论】利用平皿夹层法可以成功分离到日本弓背蚁肠道的厌氧细菌,该种方法对于其他昆虫消化道厌氧菌的分离培养具有一定的参考价值。

摘要: 【目的】本研究旨在调查日本弓背蚁Camponotus japonicus颊下囊中微生物(放线菌、细菌、真菌)组成、分布规律及细菌的多样性水平,以揭示其可能在蚂蚁食物利用、群体免疫等方面发挥的潜在功能。【方法】综合采用传统的微生物分离培养和Hi Seq高通量测序方法,对在陕西杨凌采集获得的日本弓背蚁工蚁的颊下囊内含物、消化道、体表的微生物进行了分析比较。【结果】采用传统分离培养方法从日本弓背蚁工蚁颊下囊内含物分离到10株放线菌,其中5株为链霉菌属Streptomyces,其平均分离频率达到73.3%96.7%;分离到7株细菌,其中4株为芽孢杆菌Bacillus,菌株N-B1和N-B4分离频率均达70%以上;分离到3株真菌,其中菌株P-F1(拟威克酵母菌属Wickerhamiella)为优势类群,分离频率达96.7%。从嗉囊、中肠及体表中分离到的菌株均可在颊下囊中发现,从颊下囊中分离到的菌株种类和菌落数量明显高于体表、嗉囊和中肠。Hi Seq高通量测序结果表明,颊下囊中的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),嗉囊和中肠的优势菌门为变形菌门和厚壁菌门;颊下囊和嗉囊样品中丰度较高的细菌类群明显高于中肠,中肠细菌组成相对较为简单;颊下囊中的优势属包括嗜果糖乳酸细菌属Fructobacillus、杆菌属Bacterium、假单胞菌属Pseudomonas、不动杆菌属Acinetobacter和鞘氨醇单胞菌属Sphingtomonas;颊下囊中微生物物种丰度和多样性均高于嗉囊和中肠。【结论】日本弓背蚁工蚁颊下囊中普遍存在放线菌、芽孢杆菌和酵母菌及其他优势菌群,且微生物的丰度和多样性水平明显高于嗉囊和中肠,这些微生物在蚂蚁食物利用、营养物质消化以及群体免疫中的潜在功能有待于深入研究。

摘要: 【目的】在长期的进化过程中,蚂蚁和微生物之间建立了复杂的联系,尤其肠道微生物对蚂蚁的食性进化和物种分化产生了巨大的影响。弓背蚁属Camponotus蚂蚁消化道内普遍存在内共生菌Blochmannia及其他肠道细菌,这些细菌在寄主蚂蚁营养补充方面发挥了重要的作用,此外肠道微生物对食物类型的变化十分敏感,这些信息可能有助于调查寄主蚂蚁在不同季节的取食习性。本研究旨在揭示弓背蚁属蚂蚁肠道微生物是否存在季节特征。【方法】采用16S rR NA-RFLP方法分析比较了了2个日本弓背蚁蚁巢(巢1和2)的工蚁在4个月份时间点(2012年6月12日,8月15日和10月10日,2013年4月15日)的肠道菌群组成。【结果】在8个样品中共发现了17个属的细菌和1种未知细菌,弓背蚁属蚂蚁特有的内共生菌Blochmannia是优势细菌,出现在所有样品中,占67.1%98.8%;假单胞菌属Pseudomonas和肠杆菌属Enterobacter在大多数的样本中都检测到,其他属的细菌则零星分布在个别样品中,只占较低的比例。两个蚁巢工蚁肠道菌群在4个月份没有呈现一致的变化趋势,都具有低的细菌多样性。在巢1中,4月和10月的肠道细菌多样性相对较高,在6月和8月较低;而在巢2中,8月的肠道细菌多样性明显高于4,6和10月。两个蚁巢6月和10月的肠道菌群组成相似,但是8月和4月差异较大。【结论】日本弓背蚁两个蚁巢的工蚁肠道菌群组成和多样性都随季节产生变化,但是没有呈现一致的变化趋势,没有表现出明显的季节特征。