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颊下囊是蚂蚁口前腔中一个特殊的袋装结构,蚂蚁主要利用液体食物,在取食过程中,固体食物和其它颗粒在进入食道前被过滤在颊下囊中形成颗粒状小球,稍后从口前腔排出,这种过滤机制保证了蚂蚁整个消化道的畅通。为了了解蚂蚁颊下囊结构及其内含物中存在的微生物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,本文研究了日本弓背蚁颊下囊的超微结构及其内含物中细菌的组成。主要结果如下:1.利用扫描电镜及透射电镜研究了日本弓背蚁颊下囊的超微结构,结果表明:(1)颊下囊是位于蚂蚁口腔后侧的囊状结构,通过颊板与前咽相连,外表面具有网格结构,网格的嵴状突起是由结缔组织构成,使颊下囊具有很强的伸缩弹性。(2)颊下囊的出口和入口处的内表面都具有大量的微绒毛,微绒毛均指向颊下囊内部,能够将内含物保留在颊下囊内部,阻止颗粒大的固体进入食道,保持消化道的通畅。(3)在颊下囊背部内表面,排列着具有褶皱的细胞,这些细胞与肠道内柱状细胞的结构相似,具有腺体的功能,细胞顶端区域含有大量的线粒体、分泌小泡以及分泌颗粒,细胞的底部区域含有高电子浓度的脂质小泡和内质网。(4)观察到颊下囊中含有类似酵母菌、细菌以及放线菌的微生物。2.采用传统的微生物分离培养与细菌16S rRNA基因序列分析相结合的方法进行了日本弓背蚁颊下囊内含物和蚁巢内土壤样品细菌的分离培养研究。研究结果表明:(1)三个蚁巢工蚁颊下囊内含物中可培养细菌的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。(2)从3个日本弓背蚁蚁巢的工蚁颊下囊内含物中共分离到11属的细菌,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;巢1和巢2工蚁颊下囊内含物中优势菌群为微杆菌属Microbacterium,分别占47.83%和49.73%,巢3优势菌群为不动杆菌属Acinetobacter,占37.27%;三个蚁巢土壤样品优势菌均为芽孢杆菌属Bacillus,分别占49.69%、56.22%和44.79%。(3)蚁巢土壤中所分离出的细菌均能在本巢蚂蚁的颊下囊内含物中分离得到,同一巢的巢内土壤与颊下囊内含物细菌组成也存在差异。以上结果显示,蚂蚁的颊下囊中存在多样的细菌种类,但这些细菌在蚂蚁的食物消化、蚁巢清洁等方面所起的作用有待于进一步的揭示。