文摘
我们的研究调查了肛门分泌物的抑制真菌的作用Nicrophorus nepalensis希望在老鼠的尸体。真菌的多样性对尸体进行五种不同的实验条件,对应阶段的葬礼的过程。的抑制真菌生长在埋葬的尸体被成熟的甲虫时失去了完全相同的处理尸体是用蒸馏水洗净。准备与控制尸体,尸体,埋葬,随后把守成熟繁殖对甲虫表现出最大的抑制真菌生长。之间无显著差异,观察抑真菌作用在3.5 g和18 - 22 g守卫的尸体。我们使用的主要物种的生长真菌控制尸体,木霉属sp,作为生物指标检查肛门分泌物的抑制真菌的效率差异之间的性发育成熟和不成熟的成年人和性别。性发育成熟的肛门分泌物甲虫抑制的增长木霉属sp,而不成熟的甲虫的分泌物没有。性发育成熟女性的分泌物显示显著增长的更大的抑制木霉属sp.比性发育成熟的男性,可能反映了劳动分工在埋葬甲虫繁殖。
1。介绍
埋葬虫(Nicrophorusspp)。使用小型脊椎动物尸体的食物为他们的幼虫孵通过沉淀蛋周围埋尸体(1,2]。尸体还营养丰富的稀有资源(3,4]。在甲虫的生命周期,它可能会发现只有一个尸体,适合繁殖(5]。尸体是激烈的竞争6- - - - - -8],埋葬虫的相同或不同的物种可能努力维持入住率的尸体1,9- - - - - -11]。
细菌和真菌的分解者破坏尸体,和清除动物进化行为和生理牠们保持食物来源(12]。埋葬尸体之前,埋葬虫删除的皮毛或羽毛的尸体,紧凑的尸体不断滚动,和与他们的肛门分泌物涂片其表面1]。尸体被甲虫通常从1到75 g(大小不同9,10,13)和变量中遇到的衰变。埋葬虫展览自适应策略,使他们能够管理的腐肉资源等不同条件下,如调整[下蛋的数量13,14和练习杀婴15,16),幸存的幼虫的数量与尸体大小呈正相关(9,10,17]。
虽然微生物产生的生物量增长的损失在尸体并不大,微生物常产生毒素,会影响甲虫幼虫的生存(18- - - - - -20.]。各种埋葬甲虫物种的口腔和肛门分泌物有抑菌效果21]。口腔分泌物含有磷脂酶A2这可能破坏细菌的细胞膜(22]。真菌生长也可能抑制preburial治疗后被埋葬虫(23]。食物的温度和组成材料会影响口腔分泌物的抗菌活性(24),肛门分泌物的抗菌活性已被证明是调节后发现腐肉的25]。
埋葬虫繁殖的偏爱适当大小的尸体可能与他们分泌抗菌物质的能力(26]。尽管埋葬虫可以养活更多的后代在更大的尸体,preburial准备的能量消耗更大的尸体也更高。斯科特(27]提出微生物更严重的竞争对手更大的尸体,因为与preburial准备相关的困难。斯科特(27)也报告说,模具经常呈现大量的大型尸体无法使用,和黄Shiao [26)报道,大的比小的尸体,尸体腐烂更迅速地导致低营养效率大的尸体。因此,公共育种中观察到的某些种类的埋葬虫可能防止大量尸体的腐烂,导致更好的繁殖效率(28- - - - - -31日]。
单性生殖的和双亲的修养普遍观察到在埋葬虫(8,32]。雌性繁殖没有男性的援助不显示减少繁殖成功率(33]。然而,在男性的帮助下,尸体可以更好的保存6,34,双翅类昆虫幼虫和同种的竞争对手可以更有效地排除32,35- - - - - -38]。另外,男性也可以代替女性在抚养后代39]。然而,由于男性的主要作用在保健是提供保护竞争者,我们建议女性可能使抗菌素对尸体的贡献更大。
在我们目前的研究中,我们评估了抑真菌作用被殖民的尸体在实验室Nicrophorus nepalensis,一个共同的埋葬甲虫在台湾南部。我们调查是否甲虫的抑制真菌的效率与性成熟或父母的性别,我们检查是否抑制真菌的甲虫是性别或年龄依赖的能力。
2。材料和方法
2.1。现场收集和实验室饲养的甲虫
的n nepalensis希望甲虫收集使用15挂饵的陷阱陷阱和40 g的鸡肉和放置Fengkang森林路上每隔100米(22°00′N, 120°41′E)在台湾南部的高雄市海拔1100到1600米的高度从1月到7月,2009年。与二氧化碳field-collected甲虫都麻醉,任何使用钳螨在显微镜下被移除。为了避免寄生虫的影响,只有实验培育后代F1和F2 field-collected甲虫被用于我们的实验。在我们的研究中使用的所有甲虫笼子里分别为10.4×10.4×6厘米透明的塑料容器。在我们的研究中使用的所有甲虫被饲养在20°C与12 h光暗循环。
一双育种field-collected甲虫和20克老鼠尸体被添加到笼子里有4厘米厚潮湿的泥炭。产卵后,鸡蛋被移除和放置在潮湿的厕纸在一个8.5厘米培养皿中孵化。幼虫和父母被转移到一个新的笼子1厘米厚的潮湿的泥炭。当幼虫出现在化蛹的洞穴,到8被放置在一个新的4厘米厚的笼子里潮湿的泥炭。6组新eclosed成人相同性别的被转移到新的笼子3厘米厚的潮湿的泥炭。抑真菌作用实验前、实验培育成人甲虫被喂以每周两次新鲜斩首Tenebrio莫利托或削减的部分Zophobas morio。之前没有接触到尸体甲虫被用于抑真菌作用实验。
2.2。实验设计
调查是否preburial准备影响真菌生长在尸体上,真菌生长在鼠标(ICR应变)的尸体是在五个不同的评估条件。所有新鲜冷冻老鼠购买CMLAC在国立台湾大学和解冻之前实验。未经处理的(控制)的尸体,尸体处理球,洗尸体球,保护尸体球,和大保护尸体球被检查可见真菌生长的标准饲养条件下14天。控制尸体(约3.5克)并没有暴露在埋葬虫,放在潮湿的表面泥炭在一个笼子里。尸体处理球得到报告后3天的尸体(约3.5克)一对交配性发育成熟的成年人通过移除尸体后埋葬。在这个阶段,皮毛删除,尸体压实,和肛门分泌物的沉积发生的尸体前,但幼虫孵化尚未发生。对待尸体都转移到一个新的笼子里潮湿的泥炭和甲虫。清洗尸体球获得使用上述过程处理尸体的球,和一个额外的步骤的尸体球之前用蒸馏水冲洗被转移到一个新的笼子。保护和大保护尸体球获得使用上述过程处理尸体的球,除了相同的甲虫交配后添加尸体被转移到一个新的笼子里,和18 - 22 g老鼠尸体被用于大型保护尸体球。删除新排卵鸡蛋,尸体球和成年甲虫被转移到一个新的笼子日报》与转移下进行红光来避免干扰光暗周期。
2.3。尸体真菌的培养和鉴定
14天内任何真菌生长在一个尸体在任何5实验条件培养的识别。固体麦芽提取琼脂(MEA)中准备从26克麦芽提取琼脂(丙烯酰胺)在500毫升蒸馏水和消毒121°C,持续15分钟。准备坚实的玉米粉琼脂(CMA)中,10 g的麦片煮在蒸馏水。过滤后,玉米粉滤液的体积是调整到500毫升,和10 g的琼脂(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)添加杀菌前15分钟的121°C。冷却后媒体50°C, 40 ppm的硫酸链霉素和40青霉素G ppm是添加到MEA和CMA媒体和媒体之前倒入培养皿中凝固。皮下注射针是用来移除包含真菌标本尸体的皮肤,和标本用于接种MEA盘子,和真菌培养7天的25°C。MEA的真菌培养板被用来接种CMA板块随后被培养在25°C。培养真菌在lactoglycerol染色棉蓝色,并确定了各个类群属或物种。
2.4。抑真菌作用量化分析
检查肛门分泌物的抑制真菌的能力差异男性与女性和性发育成熟的成年人与性未成熟的成年人,肛门分泌物收集从每个和用于抑真菌作用量化分析。我们观察到,木霉属sp.主要物种控制尸体木霉属sp.增长被抑制的尸体被性成熟甲虫。因此,我们使用木霉属sp.增长作为指示生物的抑制真菌的埋葬甲虫分泌物的效率。绿色的殖民地木霉属培养7天后sp. CMA板上形成25°C。一个殖民地在300年暂停了μ超纯水的L。剂是由混合30μL的真菌暂停30μL(超纯水(对照组)或30μL男性或女性的肛门分泌物甲虫,在6天(性未成熟的)或羽化后35天(性成熟),和2μL(每个培养液分别用于接种CMA板块随后被培养在25°C。每个不同的分泌量;30μL(肛门分泌物收集来自不同个体。的数量木霉属sp.殖民地出现在CMA板块在接种后7天被记录。真菌生长的天数达到了confluency CMA的盘子也记录下来。
2.5。统计分析
我们使用了Fisher精确检验比较真菌生长在不同的实验条件,我们使用了测试比较孤立的真菌物种的差异在每组实验的条件。学生的一个独立的样本测试用于检查之间的差异在抑制真菌的效率性发育成熟的男性和女性。所有统计分析进行了使用SPSS 17.0版计算机软件,以0.05的alpha值为接受程度的统计学意义。
3所示。结果
3.1。抑制真菌生长的尸体
相比于控制尸体(),真菌生长明显抑制治疗和保护尸体球(Fisher精确检验:对尸体球:,;保护尸体球:,)。然而,抑制真菌的效果也显著大于保护尸体球比对待尸体球(Fisher精确检验:)。抑真菌作用在清洗尸体球()没有明显不同的控制尸体(Fisher精确检验:),抑真菌作用保护尸体球()没有明显不同的比大保护尸体球(;Fisher精确检验:;图1)。
3.2。真菌多样性的尸体
以下12个真菌物种隔离老鼠尸体的各种实验条件:链格孢属sp。曲霉属真菌香薰,枝孢属herbarum,枝孢属sp, 1枝孢属sp。2,Conidiobolussp。Dactylariasp。青凤蝶属sp。毛霉菌sp。Phomasp。木霉属sp。轮枝菌属在控制尸体,23日sp。真菌样本,由以下7种:曲霉属真菌香薰,链格孢属sp。枝孢属sp, 1青凤蝶属sp。毛霉菌sp。木霉属sp。轮枝菌属sp。木霉属sp。控制尸体上出现的频率最高,占72%的收购真菌样本。尸体处理球,10真菌样本,由以下4种:曲霉属真菌香薰,枝孢属herbarum,毛霉菌sp。Phomasp。毛霉菌sp.是最主要的真菌球处理的尸体上,占70%的收购真菌样本。在清洗尸体球,14真菌样本,由以下8种:曲霉属真菌香薰,链格孢属sp。枝孢属sp。2,Conidiobolussp。Dactylariasp。青凤蝶属sp。毛霉菌sp。木霉属sp。的毛霉菌sp.是主要的真菌球洗的尸体上,占62.5%的收购真菌样本(图2)。只有曲霉属真菌香薰和枝孢属sp。1是确定保护尸体球,只有曲霉属真菌香薰和毛霉菌sp.被确定在大保护尸体上的球。
各种真菌物种的发生率没有显著不同控制尸体,尸体清洗球(测试:、控制尸体:清洗尸体球:),或者清洗尸体的尸体处理球和球之间(测试:尸体处理球:)。然而,的发生率有显著差异之间的各种真菌物种控制尸体,尸体处理球(测试:尸体处理球:)。
3.3。甲虫性成熟对抑真菌作用的影响
培养7天后,殖民地的木霉属sp.在场的CMA盘子接种了控制剂()。性发育成熟的培养液中含有肛门分泌物甲虫产生没有殖民地CMA盘子。控制剂相比,肛门分泌物从性发育成熟男性和女性可以显著抑制真菌生长(学生的独立样本测试:;性发育成熟男:性发育成熟的女性:)。剂包含肛门分泌物真菌生长产生的不成熟的甲虫在CMA盘子,无论性(不成熟男:殖民地,;不成熟的女性:殖民地,)。的数量木霉属sp.殖民地产生了从控制培养液没有显著不同,产生的不成熟男性培养液(学生的独立样本测试:)。肛门分泌物的培养液中含有性未成熟雌性产生了明显更多的殖民地与控制剂(学生的独立样本测试:)和培养液中含有性未成熟男性的肛门分泌物(学生的独立样本测试:)(图3)。
真菌生长达到confluency CMA盘子天使用控制剂,天使用性成熟的雄性培养液,天使用性成熟女性培养液。因此,虽然从性成熟甲虫肛门分泌物抑制的增长木霉属sp,真菌生长所需的天数达到confluency大大延长了剂含有成熟女性肛门分泌物比产生成熟的男性(学生的独立样本测试:性发育成熟的男性:性发育成熟的女性:),它被认为是一个更好的抑真菌作用从成熟女性。
4所示。讨论
脊椎动物的尸体是一个高质量的许多物种的营养来源,与昆虫,食腐动物,微生物竞争食物资源。昆虫通常开始吃尸体大清除物种的到来之前,和微生物释放毒素可能赶走竞争对手(40]。埋葬虫使用小型脊椎动物尸体的营养来源的幼虫孵(1,14),把它们直接与种内或种间竞争昆虫、细菌,真菌,微生物,等等27]。
埋尸体的分解速率慢于暴露的尸体,因为后续访问许多昆虫和其他的尸体可能阻碍拾荒者(40]。因此,葬礼埋葬虫的行为是一种适应,减少对食物资源的竞争。在我们的研究中,观察到的成年人n nepalensis常食尸体的内脏去除毛之前,这可能会减少腐烂的尸体通过消除通常存在于肠道的细菌。然而,土壤也是丰富的微生物,如真菌,可能随后减少后的尸体埋葬的质量。
因此,尸体保存的效率可能直接影响埋葬甲虫的成功生产后代。口腔和肛门分泌物在尸体的沉积是一个埋葬甲虫行为减少了衰变率(23,27,33,35]。在整个尸体埋葬,n nepalensis删除之前的头发或羽毛涂层分泌物的尸体。与其他物种在北美,整个尸体埋葬虫埋葬第一(41]。在我们的研究中,抑真菌作用时最有效的一双育种甲虫的尸体依然存在。因此,它可能是甲虫的肛门分泌物不断沉积在尸体上。我们的研究结果支持这样的声称分泌物中的抗菌物质的活性随着时间的维护(23,24因为抑真菌作用也观察到在处理尸体球没有参加成年甲虫。但是当一个准备的尸体被水冲洗,保护抑制真菌的效果没有在洗尸体球。然而,真菌物种的多样性隔绝清洗尸体球还是受到先前存在的肛门分泌物,因为主要真菌物种治疗和保护尸体球毛霉菌sp。,而木霉属sp.控制尸体上占主导地位的物种。
大型的尸体埋葬的准备需要更多的时间和精力,常常会导致质量降低维护的甲虫(27]。以前的研究表明N。nepalensis无法有效使用资源的130克的尸体,导致后代体重胴体重量比率较低,相比较小的尸体,因为更大的尸体腐烂迅速(26]。与3.5 g保护尸体球相比,18 - 22 g保护尸体球表现出抑真菌作用无显著差异。2大小的尸体在我们的研究中使用的尺寸范围内的尸体通常使用的N。nepalensis。尽管如此,埋葬甲虫领域行为的抑制真菌的能力可能会受到大小的尸体因为尸体在现场的维护可能需要更激烈的竞争与微生物和其他竞争对手比复制在我们的实验室实验。因此,畜体大小的影响应该进一步研究繁殖成功。
在我们的研究中,12个真菌物种收集的尸体在埋葬甲虫的自然环境很常见,尤其是在土壤和落叶的腐烂的有机物质42]。然而,真菌的来源是否在我们的实验老鼠的尸体,甲虫或潮湿的泥炭在笼子里并不确定。Conidiobolussp.和毛霉菌sp.属于Zygomycotina,在我们的研究中所确定的其他10种是子囊茵的成员。真菌的Zygomycotina常见落叶层和土壤,和一些物种可能寄生于昆虫43,44]。在某些植物子囊茵的成员可能会导致疾病,和其他成员,如冬虫夏草,可寄生于昆虫(45]。控制上的优势种的尸体在我们的研究中木霉属sp,土壤中普遍存在(46,47]。
埋葬虫的口腔和肛门分泌物含有抗菌物质(48]。肛门分泌物的抗菌和溶解性活动n vespilloides调节发现尸体后(25]。销和窑25)表明,抗菌活性可能是受保幼激素的影响。我们的研究结果支持保幼激素的作用在抑制真菌的肛门分泌物的性质,因为分泌物性未成熟的成年人没有抑制真菌生长。因此,它怀疑分泌物性未成熟的甲虫的抑制真菌的特性调节后接触尸体,尽管埋葬尸体的性未成熟的甲虫(26]。我们建议性的埋葬行为不成熟的甲虫可以保护尸体随后喂养或繁殖。
埋葬虫后由双亲照顾后代育(1]。男性的参与在双亲的护理可以显著提高抵抗外来入侵者,与女性(单亲的保健相比32,37,49]。但是,没有显著增加群幼虫体重或体重发生与双亲的照顾,与女性(单亲的保健相比33,35,36]。在双亲的保健,男性花更多的时间保护幼虫和尸体从入侵者比女性,而女性比男性花更多的时间喂养幼虫(50- - - - - -53]。劳动分工在雄性和雌性生殖埋葬虫的沉积可能扩展到口腔和肛门分泌物的尸体。我们的研究结果表明,性发育成熟的男性和女性都埋葬虫产生肛门分泌物抑制真菌的生长。然而,抑真菌作用的学位授予的分泌物是两性之间明显不同。
利益冲突
作者没有利益冲突与SPSS内部使用。
确认
作者要感谢P.-J教授。李为她帮助确定真菌。这项研究是由美国国立台南大学支持(99 ab2-14和ab100 - 319)和美国国家科学委员会,台湾(NSC 97 wfa0f00038)。