3种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响.pdf

河南农业科学,2 0 2 3,52(7)：98-10 8Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi:10.15933/ki.1004-3268.2023.07.0103种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响李文红，郭涛，向立刚3,余知和,李添群4（1.贵州省农业科学院植物保护研究所，贵州贵阳550 0 8 1；2.长江大学生命科学学院，湖北荆州4340 2 5；3.长江大学农学院，湖北荆州4340 2 5；4.修文县农业农村局，贵州修文550 2 99）摘要：小菜蛾（Plutella xylostella)肠道中有丰富的微生物，易受食物及饲养环境影响。为了解抗生素在饲养过程中对小菜蛾肠道菌群的影响，用氨苄青霉素、硫酸链霉素和利福平3种抗生素浸泡甘蓝叶后饲喂小菜蛾，采用高通量测序技术研究其肠道微生物群落结构的变化。结果表明，小菜蛾肠道细菌主要为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota），肠球菌属（Enterococcus）和肠杆菌属（Enterobacter）为优势属；真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和毛霉门（Mucoromycota），优势属为青霉属（Penicillium）。小菜蛾取食不同剂量抗生素浸泡的甘蓝叶后，肠道中子囊菌门相对丰度均上升，厚壁菌门相对丰度均下降；担子菌门在10 mg/L氨苄青霉素处理后相对丰度显著降低,其次是10 0 mg/L硫酸链霉素处理组，其余处理组均上升；毛霉门在10 0 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度显著提升，其次是5mg/L氨苄青霉素处理组，其余处理组均下降；变形菌门在10 0 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度降低，其余处理组均上升；拟杆菌门相对丰度在10 0 mg/L硫酸链霉素处理下上升最多。属水平上，青霉属相对丰度均提升，肠球菌属相对丰度均降低，肠杆菌属相对丰度除10 0 mg/L硫酸链霉素处理组外均增加。取食3种抗生素浸泡的甘蓝叶后小菜蛾肠道真菌群落丰富度、均匀度和多样性均降低,其中10 mg/L氨苄青霉素处理组降幅最大；细菌群落均匀度和多样性增加,其中10 0 mg/L硫酸链霉素处理组增幅最大，群落丰富度经氨苄青霉素和硫酸链霉素处理后增加，而经利福平处理后降低。关键词：小菜蛾；肠道微生物菌群；氨苄青霉素；硫酸链霉素；利福平；高通量测序中图分类号：S433.4Effects of Three Antibiotics on the Gut Microbial Community ofPlutella xylostella(Lepidoptera:Plutellidae)LI Wenhong,GUO Tao,XIANG Ligang,YU Zhihe,LI Tianqun*(1.Institute of Plant Protection,Guizhou Academy of Agricultural Sciences,Guiyang 550081,China;2.College of Life Sciences,Yangtze University,Jingzhou 434025,China;3.College of Agriculture,Yangtze University,Jingzhou 434025,China;4.Bureau of Agriculture and Rural of Xiuwen,Xiuwen 550299,China)Abstract:The gut of Plutella xylostella(Lepidoptera:Plutellidae)is abundant with microorganisms thatare susceptible to the effects of food and feeding environment.To understand the effects of antibiotics onthe gut flora of P.xylostella during feeding,the changes of the gut microbial community of P.xylostellaafter cabbage leaves were treated with ampicillin,streptomycin sulfate and rifampicin and used to feed P.xylostella larvae,were investigated using high-throughput sequencing technology in this paper.Theresults showed that the gut bacteria of P.xylostella were mainly Firmicutes,Proteobacteria and文献标志码：A文章编号：10 0 4-32 6 8(2 0 2 3)0 7-0 0 98-11收稿日期：2 0 2 2-12-0 8基金项目：国家自然科学基金项目（318 6 0 50 9)；黔农科院国基后补助项目【（2 0 2 1)36 号作者简介：李文红（198 3-），女，江西吉安人，副研究员，博士，主要从事昆虫毒理及其抗药性研究。E-mail:通信作者：李添群（197 0-），女，贵州修文人，高级农艺师，本科，主要从事病虫害防控研究。E-mail:第7 期Bacteroidota,and the dominant genera were Enterococcus and Enterobacter.The gut fungi of P.xylostellawere mainly Ascomycota,Basidiomycota and Mucoromycota,and the dominant genus was Penicillium.After treatment with each antibiotic,the relative abundance of Ascomycota all increased,and that ofFirmicutes all decreased.The relative abundance of Basidiomycota significantly decreased after 10 mg/Lampicillin treatment,followed by 100 mg/L streptomycin sulfate treatment,while the relative abundanceall increased in other groups.The relative abundance of Mucoromycota significantly increased after 100mg/L streptomycin sulfate treatment,followed by 5 mg/L ampicillin sulfate,while the relative abundanceall decreased in other groups.The relative abundance of Proteobacteria decreased after 100 mg/Lstreptomycin sulfate treatment and the relative abundance all increased in other groups.The relativeabundance of Bacteroidota increased the most under 100 mg/L streptomycin sulfate treatment.At genuslevel,the relative abundance of Penicillium all increased,the relative abundance of Enterococcus alldecreased,and the relative abundance of Enterobacter increased in all groups except for the 100 mg/Lstreptomycin sulfate treatment.The abundance,evenness and diversity of the fungal community in the gutof P.xylostella were all decreased for all three antibiotics treatments,with the highest decrease in 10 mg/Lampicillin treatment.The evenness and diversity of bacterial community all increased for all threeantibiotics treatments,with the highest increase in the treatment of 100 mg/L streptomycin sulfate.Thebacterial abundance increased for both treatments of ampicillin and streptomycin sulfate,while decreasedfor rifampicin treatment.Key words:Plutella xylostella;Gut microbial flora;Ampicillin;Streptomycin sulfate;Rifampicin;High-throughput sequencing小菜蛾（Plutellaxylostella）隶属于鳞翅目菜蛾科，是一种世界性迁飞害虫，主要危害油菜、白菜和萝卜等十字花科作物，对农业生产造成了巨大的威胁!。化学防治因见效快、效果好，一直是小菜蛾防治的主要措施。然而，化学药剂的大量使用使得小菜蛾已对阿维菌素、高效氯氰菊酯、氯虫苯甲酰胺等95种药剂产生了抗药性2-3。作为农业上的重要害虫，小菜蛾一直是国内外的重点研究对象，其种群饲养是研究的基础。当前，主要利用萝卜苗、甘蓝叶、人工饲料及半合成人工饲料饲养小菜蛾4。饲养过程中，小菜蛾也会受诸多病原菌侵染，因而在人工饲料中添加抗生素是饲料保鲜和减少病害侵染的主要措施。昆虫肠道作为外界环境与宿主进行物质交换的重要场所，栖息着数量庞大的微生物群落。这些肠道微生物与宿主互惠共生、相互依赖，在宿主生长繁殖、营养吸收、病害防御、代谢解毒以及抗药性产生等方面发挥着重要作用5-7 。肠道微生物的稳定是昆虫进行正常生命活动的重要前提之一，肠道菌群一旦被打乱便可能导致其宿主的适合度降低18。例如，小菜蛾幼虫在四环素等5种抗生素的作用下其生长发育均受到抑制，预蛹的致畸率、死亡率均增加；在利福平的作用下，白蚁肠道微生物多样性降低，进而影响白蚁产卵量、体质李文红等：3种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响对小菜蛾肠道微生物的作用。1材料和方法1.1 材料供试小菜蛾为贵州省农业科学院植物保护研究所昆虫研究室饲养的未接触药剂的单一敏感品系。甘蓝采自贵州省农业科学院田间试验地，种植期间未使用任何药剂。氨苄青霉素（9 6%，#A6920）、硫酸链霉素（8 5%，#S8 2 90）、利福平（95%，#R8011)均采购自北京索莱宝科技有限公司。氨青霉素和硫酸链霉素先用无菌蒸馏水配制成2 0 0 0 mg/L的母液，然后再用无菌水分别稀释至相应浓度。氨苄青霉素质99量和寿命0;抗生素治疗对肠道细菌的破坏可能会增加蜜蜂感染微孢子虫的可能性;土霉素作用可减少大蜡肠道微生物组中四环素抗性基因的多样性2 。由此可见,抗生素的科学、正确使用对昆虫的饲养与防治都十分重要。然而，人工饲料中添加抗生素是否会对小菜蛾肠道微生物菌群产生影响，目前尚缺乏了解。为此,将常见的3种抗生素（氨苄青霉素、硫酸链霉素和利福平）浸泡甘蓝叶后饲喂小菜蛾，利用高通量测序技术对其肠道真菌、细菌群落组成及结构进行研究，以期更好地阐明抗生素100量浓度为5mg/L、10 m g/L，硫酸链霉素质量浓度为100mg/L、2 0 0 m g/L。利福平先用甲醇配制成6 0 0 0mg/L母液，然后再用无菌水分别稀释至3mg/L和6 mg/L。1.2方法1.2.1抗生素剂量设置前期研究发现，蒙氏肠球菌为小菜蛾肠道优势细菌13，室内平板试验测定发现，0.5mg/L氨苄青霉素、2 0 mg/L硫酸链霉素、0.3mg/L利福平即可完全抑制蒙氏肠球菌的生长。本试验采用浸叶法测定抗生素对小菜蛾肠道微生物的影响，设置3种抗生素的质量浓度分别为：氨苄青霉素5mg/L(HP05)、10 m g/L(H P10 0),硫酸链霉素10 0 mg/L（H S10 0)、2 0 0 mg/L（H S2 0 0)，利福平3mg/L（H R0 3）、6 m g/L（H R0 6）；以无菌水处理为对照。1.2.2小菜蛾幼虫饲养及肠道样品收集将新鲜甘蓝叶分别置于不同质量浓度的抗生素中浸泡30s，取出后晾干至表面无水痕，随后分别放入饲养盒中，接入30 0 头发育状况一致的二龄小菜蛾幼虫，以饲喂无菌水浸泡的甘蓝叶为对照（CK）。饲喂24h后，分别从对照组和6 个处理组中各挑取2 0 0头生长状态一致的幼虫进行肠道组织的收集。先用7 5%乙醇浸泡虫体30 s，随后无菌蒸馏水漂洗3次，然后将幼虫挑至无菌吸水纸上，待体表水分吸干后，解剖收集肠道样品。1.2.3基因组DNA提取、PCR及扩增子测序采用基因组DNA提取试剂盒(Omega Bio-Tek,D5625-O1)提取小菜蛾幼虫肠道微生物总DNA，使用超微量分光光度计（ThermoFisherScientifc，Na n o D r o p2000)检测其质量与浓度。以抽提的DNA为模板，分别采用通用引物515F/806R扩增肠道细菌群落16SrRNA基因V4区，ITS1/ITS2扩增真菌群落转录间隔区ITS1区。PCR反应体系及条件参考前人的方法14-15。扩增产物经检测、纯化后送至北京诺禾致源科技股份有限公司，基于PacBiosequel平台进行3代扩增子测序。1.3数据分析使用FLASH(Version1.2.7)软件对双端序列合并剪接，通过QIIME(Version1.9.1)软件设定条件进行质量过滤控制以获得高质量序列，采用UCHIME算法检测并去除嵌合体序列，最终得到有效数据。使用UPARSE（V e r s i o n 7.0.10 0 1)软件，根据相似度河南农业科学97%对序列进行OTU聚类，筛选每个OTU的代表性序列以进行下一步注释。对于每个具有代表性的序列，基于Mothur算法并采用UNITE和Silva数据库对分类信息进行注释。利用R语言工具绘制物种Venn分析图、群落柱状图等。样品微生物群落Alpha多样性指数（Shannon、Simpson、Ch a o l、O b s e r v e d O T U s、Pi e l o u 和 Goodscoverage）使用QIIME（Ve r s i o n 1.7.0）计算，使用Qimefeature-tablerarefy按最小样本序列数进行样本序列抽平标准化处理，并用R软件（Version2.15.3)显示。主成分分析（PCA)使用R软件中的factoiner软件包和gplot2软件包来减小原始变量的尺寸，并由R软件中的WGCNA包、stat包和ggplot2包显示。2结果与分析2.1测序深度分析稀释性曲线是用于验证测序数据量是否足以反映样品中物种多样性及丰富程度的重要指标之一16 。由图1可见，7 组样品中真菌群落可观察到的OTU数在测序数据量为10 0 0 0 条时达到平台期，细菌群落在测序数据量为2 50 0 0 条时达到平台期，说明此次测序数据深度已经足够，能够反映样品中大多数的真菌、细菌多样性信息，进一步测序对新OTU的产生贡献不大。2.2数据质控测序原始数据拼接、质控后的信息如表1所示，每组样品中真菌群落高质量序列数在37 7 0 0 80531条，碱基数在96 9396 7 191948 6 5nt，序列平均长度2 11 2 57 bp，平均GC含量为46.2 2%52.25%，测序错误率小于0.0 1（Q20）和0.0 0 1（Q30）的碱基数分别占总碱基数的92.7 2%99.2 0%和86.90%97.02%，有效序列百分比在46.56%94.82%。其中对照组中有效序列百分比和测序错误率明显低于处理组，但序列平均长度明显高于处理组。每组样品中细菌群落高质量序列数在7 0 0 4976254条，碱基数在2 6 8 119 2 3 32 57 0 18 2 nt，序列平均长度为38 3 42 8 bp，平均GC含量为46.8 7%55.15%，测序错误率小于0.0 1和0.0 0 1的碱基数分别占总碱基数的9 6.9 9%9 7.7 8%和9 0.9 8%92.76%，有效序列百分比在8 0.8 4%9 1.6 8%。所有样本测序原始序列均已上传至NCBISRA数据库（登录号：PRJNA898667）。第52 卷第7 期A140120100806040200李文红等：3种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响+CK-HP05+HP10*-HS100HS200-HR03-HR06000SZ5.00010015 00020 000101B350F3002502001501005001000CK-HPO5+HP10-HS100HS200HR03HR0630 00040050.00060 00070 000序列数/条Sequence numberTab.1Quality control information of each sample sequences data微生物类型原始序列/条高质量序列/条序列碱基数/nt序列平均长度/bp样本Type ofSamplemicroorganisms真菌Fungi细菌Bacteria2.3小菜蛾肠道真菌与细菌群落组成子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Ba s i d i o my c o t a）和毛霉门（Mucoromycota）为小菜蛾肠道的优势真菌门（图2 A）。对照组小菜蛾肠道中子囊菌门相对丰度为45.3%，经3种抗生素处理后相对丰度均不同程度地增加,其中10 mg/L氨苄青霉素处理的小菜蛾肠道中子囊菌门相对丰度增加至8 8.7%，增幅最大；6 mg/L利福平处理的小菜蛾肠道子囊菌门相对丰度为49.1%，增幅最小。小菜蛾肠道中担子菌门相对丰度为14.6%(CK)，在10 mg/L氨苄青霉素、10 0 mg/L硫酸链霉素作用下分别降低至6.8%、8.0%，而在5mg/L氨苄青霉素、2 0 0 mg/L硫序列数/条Sequence numberA.真菌群落；B.细菌群落A.Fungal communities;B.Bacterial communities图1物种稀释性曲线Fig.1Species dilution curves表1各样本序列数据质控信息RawHigh qualitysequencesequenceCK80963HP0586 431HP1075 567HR0373753HR0676912HS10084933HS20087 304CK77 179HP0583920HP1081999HR0381912HR0684.625HS10086 653HS20085454有效百分比/%Bases number ofAveragelength ofsequencesequence37 7009 693 96762.6791377059366 82415 459 308384848 12617565 46914 073 2758053119 194 86577 06116 885 19770755301401717625432.57018270868301802177399931 666 51174.41231 604 7297004926 81192375 27132 130 831酸链霉素、3mg/L和6 mg/L利福平作用下相对丰度增加。毛霉门在对照组中的相对丰度为2.6%，经5mg/L氨苄青霉素和10 0 mg/L硫酸链霉素作用后相对丰度分别增加至5.8%和2 6.1%，而在其他处理中的相对丰度降低。厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Pr o t e o b a c t e r i a）和拟杆菌门（Bacteroidota）为小菜蛾肠道的优势细菌门（图2 B）。对照组中厚壁菌门相对丰度为8 0.6%，经3种抗生素处理后均不同程度地降低,其中10 0 mg/L、2 0 0 m g/L硫酸链霉素以及3mg/L利福平作用效果较为显著，其在3组中相对丰度分别为34.35%、33.7%和2 6.4%。小菜蛾肠道Q20/%Q30/%GC/%25792.7222098.8223198.7921199.0121599.2023898.6521999.0342697.0442797.4042697.2842896.9942597.1438397.7842797.12Effectivepercentage86.9049.7196.36 47.7995.3252.2596.4148.6697.02 46.2294.8546.3296.20 46.7891.0053.5291.8653.6891.7154.0290.9855.1591.2953.7492.7646.8791.24 54.4146.5672.5288.4352.1885.1294.8288.2791.6890.8786.4390.3487.9380.8488.08102中变形菌门(CK17.5%)除经10 0 mg/L硫酸链霉素处理后（6.5%)降低外，在经其他质量浓度抗生素处理后相对丰度均增加，在10 mg/L氨苄青霉素、2 0 0mg/L硫酸链霉素和3mg/L利福平处理下增幅较显A%丰聘B%丰聘Fig.2 Gut fungal and bacterial communities composition of P.xylostella at phylum level青霉属（Penicillium）为小菜蛾肠道中的优势真菌属，其在对照组中的相对丰度为37.5%，经不同抗生素处理后相对丰度均有提升，在10 mg/L氨青霉素作用下相对丰度最高，为8 6.9%（图3A）。线黑粉酵母属（Filobasidium）在对照组中相对丰度为5.6%,经10 mg/L氨苄青霉素和10 0 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度分别降低至4.9%和1.0%，而在其他浓度抗生素作用下相对丰度均升高，在2 0 0 mg/L硫酸链霉素和6 mg/L利福平处理中相对丰度均大于35%。毛霉属（Mucor)在对照组中相对丰度为2.6%,经5mg/L氨苄青霉素和10 0 mg/L硫酸链霉素处理后其相对丰度分别增加至5.5%和2 6.1%，在其余处理组中的相对丰度均降低，10 mg/L氨苄青霉素处理组降幅最多，仅为0.2%。枝孢属(Cladosporium)在对照组中的相对丰度为1.3%，除在3mg/L利福平处理下相对丰度（0.6%)降低外，在其余处理组中相对丰度均升高，10 0 mg/L硫酸链霉河南农业科学著，相对丰度分别为46.1%、56.7%和7 2.3%。对照组中拟杆菌门相对丰度为1.1%，经10 mg/L氨苄青霉素、10 0 mg/L和2 0 0 mg/L硫酸链霉素处理后其相对丰度分别增加至4.1%、12.0%和8.0%。100其他Others被孢霉门Mortierellomycota毛霉门Mucoromycota75担子菌门Basidiomycota子囊菌门Ascomycota50250CKHP05 HP10 HS100 HS200 HR03 HR061007550250CKHP05HP10HS100HS200HR03HR06样本SampleA.真菌；B.细菌A.Fungi;B.Bacteria图2 小菜蛾肠道真菌和细菌门水平群落物种组成第52 卷样本Sample其他Others螺旋菌门SpirochaetotaHalobacterota梭杆菌门FusobacteriotaCaldatribacteriota脱硫杆菌门Desulfobacterota放线菌门JActinobacteriota互养菌门Synergistota拟杆菌门Bacteroidota变形菌门Proteobacteria厚壁菌门Firmicutes素、6 mg/L利福平处理下相对丰度增幅最明显，分别为6.6%、7.1%。汉纳酵母属（Hannaella）在10 0mg/L硫酸链霉素（5.9%）、2 0 0 mg/L硫酸链霉素(2.8%）和6 mg/L利福平（2.5%）处理组中的相对丰度均高于对照组（2.2%）。肠球菌属（Enterococcus）和肠杆菌属(Enterobacter)为小菜蛾肠道中的优势细菌属，在对照组中的相对丰度分别为7 9.3%和11.8%（图3B）。经抗生素处理后，肠球菌属相对丰度均降低，其在氨苄青霉素5mg/L、10 mg/L,硫酸链霉素10 0 mg/L、200mg/L,利福平3mg/L、6 m g/L处理组中的相对丰度分别为6 8.8%、40.4%，2 6.4%、30.6%，2 4.7%、59.6%。肠杆菌属除在10 0 mg/L硫酸链霉素作用下相对丰度（0.5%）降低外，在5mg/L氨苄青霉素（16.8%）、10 m g/L氨苄青霉素（36.9%）、2 0 0 mg/L硫酸链霉素（36.9%）、3mg/L利福平（53.0%)和6 mg/L利福平(2 2.4%）处理组中的相对丰度均增加，其中第7 期以3mg/L利福平处理组增幅最显著。假单胞菌属(Pseudomonas）在10 mg/L氨芊青霉素和10 0 mg/L硫酸链霉素作用后相对丰度由对照组的0.0 6%分别增加至5.0%和4.9%。沙雷氏菌属（Serratia）在对照组A1007550250CKHP05 HP10 HS100 HS200HR03 HR06样本SampleB10075%/丰聘50250CKHP05HP10HS100HS200HR03HR06样本Sample图3小菜蛾肠道真菌和细菌属水平群落物种组成Fig.3 Gut fungal and bacterial communities composition of P.xylostella at genus level花瓣图结果（图4)表明，对照组与抗生素处理组中共有的真菌和细菌OTU数目均为14。其中共有的14个真菌OTU分别属于星盘青霉（PenicilliumAHR0626李文红等：3种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响Vanrija蜡质菌属Ceriporia掷孢酵母属SporobolomycesMedicopsis汉纳酵母属HannaellaPlectosphaerella枝孢属Cladosporium层孔菌属Fomes毛霉属Mucor炭团菌属Hypoxylon-线黑粉酵母属FilobasidiumPapiliotrema-青霉属Penicillium单端孢属Trichothecium其他OthersBlautiaLutispora毛螺菌属LachnospiraJS1Herbinix-Lachnospiraceae_NK4A136_group梭杆菌属Fusobacterium葡萄球菌属StaphylococcusFaecalibacterium-Sanguibacter-Christensenellaceae_R-7_group-Bacteroidetes_vadinHA17副萨特氏菌属ParasutterellaFastidiosipila.ThermovirgaA.真菌;B.细菌A.Fungi;B.Bacteriaastrolabium）、Fi l o b a s i d i u m、毛霉属、未分类真菌、极细枝孢霉（Cladosporium tenuissimum）、H a n n a e l l aoryzae、掷孢酵母属（Sporobolomyces）、黄曲霉CKB83HR06HP0535103中的相对丰度仅为0.3%,经2 0 0 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度增加至4.1%。除上述菌属外，其余菌属在处理组与对照组中的相对丰度变化不显著。其他Others常枝霉属SarocladiumPseudeurotium美葡孢属Botryotrichum布勒疱酵母属Bulleromyces粮笔霉属RhizomucorThermoascus被孢霉属Mortierella链格孢属Alternaria43Apiotrichum复膜孢酵母属SaccharomycopsisNaganishia红酵母属Rhodotorula镰刀菌属Fusarium苗霉属Aspergillus叉丝孔菌属Dichomitus壳月孢属SelenopbomaProteiniphilumBacteroidetes_VC2.1_Bac22摩根菌属Morganella普雷沃菌属PrevotellaDTU014Bacteroidales_UCG-001HN-HF0106拟杆菌属Bacteroides不动杆菌属Acinetobacter杆菌属BacillusDMER64沙雷氏菌属Serratia假单胞菌属Pseudomonas肠杆菌属Enterobacter肠球菌属EnterococcusCK77HP05881439HR0314843HP10HR03109HP1017HS200Fig.4 Sample unique,shared species composition13HS100图4样本独有、共有物种组成46HS200A.真菌;B.细菌A.Fungi;B.Bacteria165HS100104（A s p e r g i l l u s f l a v u s）、Na g a n i s h i a、巴氏红酵母(Rhodotorula babjevae)、Pa p i l i o t r e ma f l a v e s c e n s、P.polonicum、布勒担孢酵母属（Bulleromyces）和Holtermanniellatakashimae。共有的14个细菌扩增子分别属于沙雷氏菌属（2 个）、未分类细菌（2 个）、肠杆菌属（2 个）、肠球菌属、肠杆菌科（En t e r o b a c t e r i a c e a e）、假单胞菌属、亨盖特梭菌科(Hungateiclostridiaceae）（2 个）、Anaerovoracaceae、透明颤菌属（Vitreoscila）和Lutispora。2.4小菜蛾肠道微生物群落Alpha多样性Alpha多样性指数中，Chao1指数用于表示样品微生物群落丰富度；Goodscoverage指数用于表示样品测序的深度；ObservedOTUs表示样本中实际观察到的物种数;Pielou指数用于表示微生物群落均匀度；Shannon、Si mp s o n 指数用于表示样品微生物群落多样性。Alpha多样性指数分析结果表明，各组的样品覆盖度（Goods coverage)指数均达到1,表明测序深度足够、结果合理。小菜蛾肠道真菌群落中，各处理组的群落丰富度、均匀度和多样性较对照组均有不同程度降低，其下降程度由大到小依次为10 mg/L氨苄青霉素处理组、10 0 mg/L硫酸链霉素处理组、2 0 0 mg/L硫酸链Tab.2Alpha diversity analysis of the gut microbial community of P.xylostella微生物类型样本Chaol指数Type ofSamplemicroorganisms真菌Fungi细菌Bacteria2.5小菜蛾肠道微生物群落主成分分析PCA分析是一种简化数据集的分析技术，通过分解方差将样品差异反映在二维坐标图上17 。PCA分析表明，小菜蛾肠道真菌群落（图5A）的第一主成分及第二主成分贡献率为34.2 7%、18.98%，累积贡河南农业科学霉素处理组、6 mg/L利福平处理组、3mg/L利福平处理组和5mg/L氨苄青霉素处理组（表2)。未经抗生素处理组中小菜蛾肠道真菌群落Shannon、Si mp s o n指数分别为3.52、0.8 1，Chao1指数、Observed0TUs均为135,Pielou指数为0.50;10 mg/L氨苄青霉素处理组中各多样性指数下降最显著，Shannon、Si mp s o n指数分别为1.11、0.2 8,Chao1指数、Observed0TUs均为38,Pielou指数为0.2 1。小菜蛾肠道细菌群落多样性分析中，与对照组相比，氨苄青霉素和硫酸链霉素处理组的群落丰富度增加，而利福平处理组降低，3种抗生素处理组的群落均匀度与多样性均增加，其中10 0 mg/L硫酸链霉素处理组增幅最大,其次是2 0 0 mg/L硫酸链霉素组、10 mg/L氨苄青霉素组、3mg/L利福平组、6 mg/L利福平组、5mg/L氨苄青霉素组（表2）。对照组中小菜蛾肠道细菌群落Shannon、Si m p s o n 指数分别为1.65、0.43，C h a o l指数、Observed0TUs均为12 9，Pielou指数为0.2 4;10 0 mg/L硫酸链霉素处理组的小菜蛾肠道细菌群落丰富度、均匀度与多样性增幅最大，Chaol、Sh a n n o n、Si mp s o n 和Pielou指数分别为351、4.30、0.8 3和0.51。表2 小菜蛾肠道微生物群落Alpha多样性分析覆盖度指数观察到的OTU数/个Chaol indexGoods coverageCK135HPO598HP1038HS10057HS20070HR03100HR0684CK129HP05179HP10275HS100351HS200177HR03119HR06117第52 卷皮诺指数香农指数Observed OTUsPielou index113519613815016911001801129117812751350117611181117献率为53.2 5%。10 mg/L氨苄青霉素、10 0 mg/L和200mg/L硫酸链霉素、6 mg/L利福平4个处理组样品（HP10、H S10 0、H S2 0 0、H R0 6）距离较近，表明其真菌群落组成相似；而对照组（CK)和5mg/L氨苄青霉素（HP05)处理组、3mg/L利福平（HR03)处理组辛普森指数Shannon indexSimpson index0.503.520.452.990.211.110.331.880.382.310.412.720.422.630.241.650.292.130.403.270.514.300.443.300.342.330.312.140.810.730.280.600.660.690.730.430.540.750.830.810.750.61第7 期3组样品之间以及与其余4组样品间距离较远，表明其真菌群落组成存在较大差异。小菜蛾肠道细菌群落（图5B）的第一主成分、第二主成分贡献率分别为32.9 2%、2 1.18%，累积贡献率为54.10%。对照组（CK)与5mg/L氨苄青霉素、200mg/L硫酸链霉素、3mg/L利福平、6 mg/L利福平A10HR0GHS200OHPIOHS1000-10李文红等：3种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响