魯迎新，劉彥群，李 群，夏潤璽，王 歡，2*

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學 生物科學技術(shù)學院,遼寧 沈陽110161； 2.沈陽工學院,遼寧 撫順 113122)

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昆蟲腸道微生物多樣性研究進展

魯迎新1，劉彥群1，李 群1，夏潤璽1，王 歡1，2*

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學 生物科學技術(shù)學院,遼寧 沈陽110161； 2.沈陽工學院,遼寧 撫順 113122)

昆蟲腸道內(nèi)存在種類繁多、數(shù)量龐大的微生物，這些腸道微生物種群結(jié)構(gòu)的多樣性與昆蟲種類、齡期、消化道形態(tài)、食物的喂養(yǎng)條件、生存環(huán)境等息息相關(guān)。近幾年，隨著大規(guī)模測序技術(shù)、組學技術(shù)的發(fā)展，應用分子生物學技術(shù)快速、定性、定量研究昆蟲腸道微生物種群的多樣性已成為熱點。介紹了昆蟲腸道微生物的分類和檢測方法，綜述了昆蟲腸道微生物多樣性的研究進展，以期為昆蟲與其腸道微生物的協(xié)同進化和害蟲防治等研究提供基本方法和數(shù)據(jù)，為今后昆蟲腸道微生物的研究提供理論參考。

昆蟲； 腸道微生物； 多樣性； 檢測方法

昆蟲是全球最多樣化、數(shù)量最多、進化歷史最悠久、分布最廣泛的動物之一[1]，而這些特征與昆蟲的共生物以及生存環(huán)境密不可分。昆蟲的共生物，尤其是腸道微生物能夠提高貧瘠食物的營養(yǎng)、幫助消化食物，提高對天敵、寄生蟲和病原菌的防護，影響昆蟲種間、種內(nèi)物質(zhì)交流,傳播疾病，甚至具有調(diào)控交配和生殖系統(tǒng)的功能[2-3]。昆蟲的腸道伴隨取食、消化、排泄等活動,是一個可變的動態(tài)環(huán)境[4]，腸道微生物的結(jié)構(gòu)、數(shù)量和種類也富于動態(tài)變化，這些變化都會對昆蟲產(chǎn)生一定的影響，因此已經(jīng)有很多學者從微生態(tài)學角度研究昆蟲與腸道微生物的共生關(guān)系[5-6]。近幾年隨著大規(guī)模測序技術(shù)、組學技術(shù)的發(fā)展，生命科學也步入了“大數(shù)據(jù)”時代，應用分子生物學技術(shù)快速、定性、定量研究昆蟲腸道微生物種群的多樣性已經(jīng)成為熱點。綜述了昆蟲腸道微生物多樣性的研究進展，以期為昆蟲與其腸道微生物的協(xié)同進化和害蟲防治等研究提供基本方法和數(shù)據(jù)，為今后昆蟲腸道微生物的研究提供理論參考。

1 昆蟲腸道微生物的種類

昆蟲腸道微生物可根據(jù)其在腸道內(nèi)生存定居的時間及其與昆蟲的關(guān)系進行分類[7-8]。在腸道占有特定區(qū)域的微生物是常駐微生物群落(autochthonous或indigenous)；而不能在健康昆蟲腸道內(nèi)長期生存的微生物為過路微生物群落(allochthonous或transient)。有些過路微生物對昆蟲具有致病作用，如蘇云金桿菌(Bacillusthuringiensis)、嗜線蟲致病桿菌(Xenorhabdusnematophila)、發(fā)光桿菌 (Photorhabdusluminescens)等是病原菌(pathogen)；而能夠保護寄主、抵御疾病的微生物是益生菌(probiotics)[9]。有些腸道微生物能夠與昆蟲互利共生則為共生菌[10-11]，包括兼性共生菌和專性共生菌，兼性共生菌通?？梢泽w外培養(yǎng)[12-13]，離開昆蟲對昆蟲沒有影響或影響很??；但昆蟲在缺少專性共生菌的情況下兩者均無法存活[14]。有些腸道微生物會對昆蟲的生長發(fā)育造成明顯影響，甚至可能導致寄主死亡，這類微生物為寄生菌。

2 昆蟲腸道微生物多樣性檢測方法

2.1 傳統(tǒng)培養(yǎng)檢測方法

傳統(tǒng)培養(yǎng)檢測方法是在分離培養(yǎng)昆蟲腸道微生物的基礎(chǔ)上，根據(jù)菌株形態(tài)和生理生化特征進行鑒定檢測[15]。這種方法需要體外培養(yǎng)昆蟲腸道微生物，目前可用于檢測昆蟲腸道微生物的培養(yǎng)基包括牛肉膏蛋白胨(NA)培養(yǎng)基、LB培養(yǎng)基、克氏雙糖鐵瓊脂(KIA)培養(yǎng)基、三糖鐵瓊脂(TSI)培養(yǎng)基、賴氨酸鐵瓊脂(LIA)培養(yǎng)基、不發(fā)酵革蘭陰性桿菌初篩鑒定培養(yǎng)基、檸檬酸鹽甘露醇瓊脂培養(yǎng)基、氣單胞菌初篩鑒定培養(yǎng)基等。由于培養(yǎng)方法、培養(yǎng)基成分和技術(shù)的限制，很多昆蟲腸道微生物無法體外培養(yǎng)[16-17]，因此傳統(tǒng)培養(yǎng)檢測鑒定方法得到的信息十分有限。

2.2 基于16S rRNA基因的分子檢測方法

16S rRNA是原核細胞核糖體30S小亞基的組成部分，其編碼基因存在于所有細菌的基因組中。16S rRNA基因具有高度的保守性和特異性，基因片段長度比較適宜，堿基排列順序復雜度適中，可用通用PCR引物或探針對特定微生物進行種類鑒定，由于其具有9個可變區(qū)，也可設(shè)計一些特異性的引物和探針，進行某些特定細菌屬、種的鑒定[18-19]。

16S rRNA基因序列法基于不同微生物種類核酸組成上的差異，通過采用某些引物擴增差異基因或直接對核酸進行測序，將所獲得的核酸序列與一些基因數(shù)據(jù)庫中的已知序列進行比對，進而分析不同微生物之間的相互關(guān)系。由于16S rRNA基因檢測技術(shù)序列測定和分析比對操作相對簡單，已成為昆蟲腸道微生物檢測和鑒定的一種強有力工具[20]。

2.3 基于焦磷酸測序法的超高通量基因組測序檢測方法

焦磷酸測序法是依靠生物發(fā)光對DNA序列進行檢測的方法[21-22]。超高通量基因組測序系統(tǒng)GS-FLX能夠在DNA聚合酶、ATP硫酸化酶、熒光素酶和雙磷酸酶的協(xié)同作用下，將引物上每一個dNTP的聚合與一次熒光信號釋放偶聯(lián)起來，通過檢測熒光信號釋放的有無和強度，可實時測定DNA序列。此技術(shù)不需要熒光標記的引物或核酸探針，也不需要進行電泳，具有分析快速、準確、高靈敏度和高自動化的特點[23-25]。

利用基于焦磷酸測序法的超高通量基因組測序系統(tǒng)能夠得到大量的表達序列標簽(EST)，通過對這些EST序列與已知數(shù)據(jù)庫進行生物信息學分析比較，能夠全面了解和分析昆蟲腸道微生物的多樣性。

2.4 基于宏基因組學的檢測方法

宏基因組學(metagenomics)也稱為元基因組學，是以樣品中的微生物群落作為整體進行研究的學科[26-27]。宏基因組學研究不要求對每個微生物進行分離純化培養(yǎng)，而是直接從環(huán)境樣品中提取全部微生物，或通過測序探究環(huán)境中微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能(序列驅(qū)動)，或構(gòu)建宏基因組文庫，從而篩選新的基因或生物活性物質(zhì)(功能驅(qū)動)。這種方法克服了傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的缺陷，極大地豐富了人們對微生物多樣性及其功能的認知[28]。

高通量測序技術(shù)和基因芯片技術(shù)是宏基因組技術(shù)中的2類關(guān)鍵技術(shù)。測序技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)新物種和新基因，但由于測序深度有限、定量性差，不易發(fā)現(xiàn)低豐度物種且易受污染物干擾；芯片技術(shù)很好地克服了這些局限，但不易于發(fā)現(xiàn)新基因，將2類技術(shù)結(jié)合起來的綜合研究越來越多[29]。通過采用宏基因組技術(shù)，能夠解釋微生物群落多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進化關(guān)系、功能活性及其與環(huán)境之間的相互協(xié)作關(guān)系，極大地擴展了微生物學研究范圍，也為昆蟲腸道微生物多樣性研究提供了新方法。

2.5 基于DGGE指紋圖譜技術(shù)的檢測方法

DGGE(變性梯度凝膠電泳)指紋圖譜技術(shù)是根據(jù)DNA在不同濃度的變性劑中解鏈行為不同而導致電泳遷移率發(fā)生變化，從而將片段大小相同而堿基組成不同的DNA片段分開的一種技術(shù)。這種技術(shù)能將同樣大小的DNA片段很好地分開，是一種有效的分子標記方法。

DGGE指紋圖譜技術(shù)具有突變檢出率高、操作簡便、快速、重復性好等優(yōu)點，還能夠提供群落中優(yōu)勢種類信息并同時分析多個樣品，適合于調(diào)查種群的時空變化,并且可通過對條帶的序列分析或與特異性探針雜交分析鑒定群落組成，現(xiàn)已廣泛應用于生物多樣性調(diào)查等多個領(lǐng)域[30-33]。

3 昆蟲腸道微生物多樣性研究概況

3.1 家蠶腸道微生物的多樣性

家蠶(Bombyxmori)是重要的經(jīng)濟昆蟲和模式昆蟲，其腸道中的微生物種類、數(shù)量不僅影響蠶體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與轉(zhuǎn)化，而且影響蠶體的健康[34-35]。袁志輝等[34]采用非培養(yǎng)法和傳統(tǒng)培養(yǎng)法相結(jié)合的方法，對家蠶5齡幼蟲腸道微生物進行了調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)家蠶的腸道細菌在分類上主要屬于節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、埃希氏菌屬(Escherichia)、微球菌屬(Micrococcus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和葡萄球菌屬(Staphylococcus)，它們在家蠶生長發(fā)育中起著重要的作用，尤其是在消化利用桑葉和疾病的預防中凸顯優(yōu)勢。田貞華等[36]采用普通培養(yǎng)基和稀釋培養(yǎng)基從家蠶4齡第3天幼蟲的中腸內(nèi)容物分離出109株細菌，屬于芽孢桿菌屬、節(jié)桿菌屬、腸桿菌屬(Enterobacter)、微桿菌屬(Microbacterium)、葡萄球菌屬、短桿菌屬(Brevibacterium)、纖維微桿菌屬(Cellulosimicrobium)、腸球菌屬(Enterococcus)、短狀桿菌屬(Brachybacterium)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)，揭示了家蠶腸道細菌種群的多樣性；而2種培養(yǎng)基相比，稀釋培養(yǎng)基能分離出更多的微生物[37-38]。

蠶的性別、齡期和不同飼料喂養(yǎng)都會對蠶的腸道微生物種類造成影響。相輝等[39]采用DGGE和16S rDNA文庫序列分析的方法，研究發(fā)現(xiàn)不同發(fā)育階段幼蟲的腸道細菌組成存在差異，家蠶腸道特殊菌群的出現(xiàn)可能與食性有關(guān)系，飼料改變會引起腸道微生態(tài)平衡發(fā)生變化。向蕓慶等[40]以不同的桑科植物(柘葉與桑葉)分別飼養(yǎng)家蠶洞庭×碧波雜交種,采用純培養(yǎng)分離檢測技術(shù)和16S rDNA序列測定及系統(tǒng)發(fā)育分析方法，對家蠶4、5齡幼蟲腸道優(yōu)勢菌群的類型進行了鑒定和差異性分析，發(fā)現(xiàn)柘葉與桑葉飼養(yǎng)的家蠶中腸均具有以下4個優(yōu)勢菌群：短波單胞桿菌屬(Brevundimonas)、寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas)、腸桿菌屬和葡萄球菌屬；飼料的改變導致家蠶腸道微生態(tài)細菌種群組成發(fā)生變化，利用桑葉飼養(yǎng)的家蠶幼蟲腸道中分離出5個特有的優(yōu)勢菌群[氣單胞菌屬(Aeromonas)、短桿菌屬、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)、埃希氏菌屬和克雷伯氏菌屬(Klebsiella)]，而利用柘葉飼養(yǎng)的家蠶幼蟲腸道中僅分離出假單胞菌屬和土壤桿菌屬(Agrobacterium)2個特有優(yōu)勢菌群，這種改變可能與柘葉飼養(yǎng)家蠶生長發(fā)育不良、容易患病具有相關(guān)性，說明鱗翅目昆蟲的生長發(fā)育及抗病性與腸道微生物的多樣性相關(guān)。許剛等[41]利用基于焦磷酸測序技術(shù)檢測細菌16S rRNA基因序列的方法分析了家蠶5齡第3天雌、雄幼蟲中腸內(nèi)微生物的多樣性，發(fā)現(xiàn)雌蠶與雄蠶腸道微生物類群的組成和所占比率存在明顯差異，而代爾夫特菌屬(Delftia)、橙單胞菌屬(Aurantimonas)、假單胞菌屬、嗜糖假單胞菌屬(Pelomonas)、腸球菌屬、臺灣溫單胞菌屬(Tepidimonas)、阿斯普羅單胞菌屬(Aspromonas)和甲基桿菌屬(Methylobacterium)為主要優(yōu)勢菌屬。不同家蠶品種之間的腸道微生物類群組成存在明顯差異，這可能是影響家蠶抗性的原因之一[2,41]。以上研究為家蠶的飼育及其腸道微生物的功能研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.2 小菜蛾腸道微生物的多樣性

小菜蛾(Plutellaxylostella)不僅是危害十字花科蔬菜最為嚴重的害蟲之一，也是抗性發(fā)展最快和抗藥性最嚴重的害蟲之一，目前對其抗性和生物防治的研究備受關(guān)注[42]。小菜蛾中腸棲息著大量的微生物，這些微生物與小菜蛾的生長發(fā)育、免疫、抗性息息相關(guān)，深入研究這些腸道微生物可為小菜蛾的綜合防治和抗性治理提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。

夏曉峰[43]通過對小菜蛾敏感品系幼蟲中腸微生物16S rRNA 基因V6高變區(qū)進行測序分析發(fā)現(xiàn)，小菜蛾中腸微生物由變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、藍細菌門(Cyanobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、廣古菌門(Euryarchaeota)、擔子菌門(Basidiomycota)和子囊菌門(Ascomycota)組成，其中變形菌門和厚壁菌門是豐度最高的2個細菌門類，變形菌門中含量最高的是腸桿菌目(Enterobacteriales)和乳桿菌目(Lactobacillales)細菌，腸桿菌目中豐度最高的是陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)和阿氏腸桿菌(E.asburiae)，乳桿菌目中含量最高的是肉桿菌(Carnobacteriummaltaromaticum)，這3種菌的高豐度表明它們對宿主可能具有重要的功能。小菜蛾幼蟲專性取食十字花科植物，而成蟲主要取食蜂蜜，基于宏基因組測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，小菜蛾成蟲期中腸內(nèi)阿氏腸桿菌的豐度有較大的升高，而陰溝腸桿菌的豐度下降，推測該改變可能與小菜蛾食性的轉(zhuǎn)變相關(guān)[43-44]。

小菜蛾中腸細菌的組成和結(jié)構(gòu)能夠影響其對農(nóng)藥的抗性，夏曉峰[43]利用分離純化的厚壁菌門細菌腸球菌(Enterococussp)、變形菌門細菌腸桿菌(Enterobactersp)和沙門菌(Serratiasp)分別飼喂小菜蛾，發(fā)現(xiàn)腸球菌顯著提高了小菜蛾對毒死蜱的抗性，沙門菌顯著降低了小菜蛾對毒死蜱的抗性，腸桿菌對小菜蛾毒死蜱抗性的影響不顯著。進一步研究發(fā)現(xiàn)，中腸細菌直接參與農(nóng)藥的代謝降解并不是其介導農(nóng)藥抗性的主要機制，厚壁菌門的腸球菌和抗生素對小菜蛾中腸解毒酶基因的調(diào)控相似，均能夠誘導小菜蛾中腸谷胱甘肽-硫-轉(zhuǎn)移酶(GST)和羧酸酯酶(COE)基因高表達，提高小菜蛾對農(nóng)藥的抗性。近年來，一些研究者提出昆蟲腸道微生物可以減少病原菌的增殖或降低病原菌引起的寄主死亡率。戴南晶[45]發(fā)現(xiàn)，昆蟲腸道微生物的存在對蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis，簡稱Bt)引起的死亡具有一定的影響。普城沙雷菌和泛菌屬細菌在Bt發(fā)揮其殺蟲活性的過程中對小菜蛾起到了一定的保護作用，隨著菌濃度的增大，Bt對小菜蛾幼蟲的致死率逐漸下降。這些研究為小菜蛾的綜合防治和抗性治理提供了新對策和新途徑。

3.3 棉鈴蟲腸道微生物的多樣性

棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)是棉花蕾鈴期的重大害蟲，廣泛分布在中國及世界各地。楊焊[46]采用傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法與16S rRNA基因序列分析相結(jié)合，從棉鈴蟲老熟幼蟲腸道中分離并鑒定出21個細菌種類，屬于6個綱[α-變形菌綱(α-Proteobacteria)、β-變形菌綱(β-Proteobacteria)、γ-變形菌綱(γ-Proteobacteria)、放線菌綱(Actinobacteria)、鞘脂桿菌綱(Sphingobacteria)、芽孢桿菌綱(Bacilli)]，12個屬[芽孢桿菌屬、腸桿菌屬、腸球菌屬、克雷伯氏菌屬、馬賽菌屬(Massilia)、微桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、紅球菌屬(Rhodococcus)、鞘脂桿菌屬(Sphingobacterium)、假平胞菌屬(Sphingomonas)、葡萄球菌屬][47]。

Bt是目前應用最廣泛的微生物殺蟲資源，但害蟲抗性的產(chǎn)生向Bt制劑和抗蟲轉(zhuǎn)基因作物的高效、可持續(xù)利用提出了巨大挑戰(zhàn)。姜瑋瑜等[48]通過比較Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉鈴蟲中腸細菌群落的結(jié)構(gòu)組成，研究了中腸微生物與棉鈴蟲Bt抗性產(chǎn)生的相關(guān)性。16S rDNA文庫測序結(jié)果表明，抗性品系與敏感品系棉鈴蟲中腸細菌群落特別是優(yōu)勢菌群非常相似，但在部分劣勢菌群上存在差異；DGGE圖譜分析表明，這2個品系棉鈴蟲中腸菌群相似性達到92.3%。說明敏感品系與抗性品系棉鈴蟲腸道菌群組成極其相似，推測抗性的產(chǎn)生與腸道微生物無直接關(guān)系。這一結(jié)果與小菜蛾的相關(guān)研究結(jié)果有所不同，推測不同昆蟲的腸道微生物與抗性的相關(guān)性不同。

3.4 黃翅大白蟻腸道微生物的多樣性

白蟻屬于等翅目昆蟲,是木質(zhì)纖維素的高效降解者之一,能夠降解所攝取植物材料中的纖維素類物質(zhì),在全球碳循環(huán)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。近年來,白蟻高效的木質(zhì)纖維素降解能力吸引了研究者們的極大關(guān)注，而這種能力與其腸道微生物密切相關(guān)，其前腸和中腸都相對較小，后腸中有較為膨大的囊形區(qū)域，存在較多的共生微生物[49-53]，優(yōu)勢菌主要為變形菌門、螺旋體門(Spirochaetes)、厚壁菌門的梭菌目(Clostridiales)以及擬桿菌門(Bacteroides)細菌[54]。員超等[55]采用活性電泳和DGGE指紋圖譜技術(shù)對黃翅大白蟻(Macrotermesbarneyi)后腸微生物群落進行分析，檢測到黃翅大白蟻腸道環(huán)境中含有白地霉屬(Galactomyces)、糞殼菌屬(Sordariomycetidae)真菌，芽孢桿菌屬、微桿菌屬、變形桿菌屬(Proteobacterium) 和無色桿菌屬(Achromobacter)細菌，其中芽孢桿菌屬細菌具有纖維素降解所需的內(nèi)切葡聚糖酶，此外，白蟻腸道共生細菌中含有很多沒有被利用的纖維素水解酶基因[56]。這些結(jié)果為人們進一步了解高等白蟻的木質(zhì)纖維素降解機制以及白蟻-腸道微生物共生體系提供了基本數(shù)據(jù)。

3.5 暗黑鰓金龜腸道微生物的多樣性

暗黑鰓金龜(Holotrichiaparallela) 是我國重要的雜食性地下害蟲，主要危害花生、大豆及薯類作物的幼果和嫩根，對農(nóng)作物的產(chǎn)量影響很大[57-58]。朱琳等[59]利用傳統(tǒng)分離方法，從人工飼養(yǎng)的暗黑鰓金龜幼蟲腸道中分離純化出10個細菌菌株，分別屬于魯氏耶爾森菌(Yersiniaruckeri)、側(cè)孢芽孢桿菌(B.laterosporus)、堅強芽孢桿菌(B.firmus)、放線桿菌屬(Actinobacillus)、飛蟲殺雄菌(Arsenophonusnasoniae)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、氣單胞菌、沙門菌屬(Salmonella)、短芽孢桿菌(B.brevis)、變形菌屬(Proteus)；進一步研究發(fā)現(xiàn)，這些腸道細菌在培養(yǎng)狀態(tài)、生理性狀和生化特性等方面存在較多差異。該研究從微生態(tài)學角度研究探討了暗黑鰓金龜幼蟲的營養(yǎng)生理活動及其腸道菌群的構(gòu)成，為其資源開發(fā)及生物防治提供理論依據(jù)。

暗黑鰓金龜幼蟲主要以植物根、莖等高纖維素含量的食物為食,其后腸發(fā)酵腔中富含豐富多樣的微生物,可能在宿主纖維性食物的消化、降解過程中發(fā)揮著重要的作用[60]。黃勝威[61]利用16S rRNA基因序列分析和PCR-DGGE分析技術(shù)對暗黑鰓金龜幼蟲不同齡期中、后腸微生物多樣性進行分析發(fā)現(xiàn)，暗黑鰓金龜幼蟲中腸腸道細菌主要歸入7個細菌綱，分別是δ-變形菌綱(δ-Proteobacteria)、放線菌綱、β-變形菌綱、α-變形菌綱、γ-變形菌綱、梭菌綱(Clostridia)和擬桿菌綱(Bacteroidetes)；而不同齡期幼蟲腸道微生物類群的組成和所占比率存在明顯差異，1齡幼蟲腸道中只有δ-變形菌綱、β-變形菌綱、γ-變形菌綱、梭菌綱和擬桿菌綱，2齡時多了放線菌綱，3齡時增加了α-變形菌綱；后腸腸道細菌分別屬于δ-變形菌綱、β-變形菌綱、α-變形菌綱、γ-變形菌綱、梭菌綱、擬桿菌綱、放線菌綱和芽孢桿菌綱。此研究為探討暗黑鰓金龜幼蟲腸道微生物的生理功能奠定了基礎(chǔ)。

除上述昆蟲外，很多昆蟲(如菜青蟲[47]、稻縱卷葉螟[47]、桑粒肩天牛幼蟲[62]等)的腸道微生物也已經(jīng)通過不同的方法進行了研究和分析，這些研究為有害生物綜合治理提供了基本數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

4 展望

昆蟲通常從環(huán)境、食物中獲得各類微生物，經(jīng)過長期歷史進化，有些微生物群落經(jīng)過腸道環(huán)境選擇后與昆蟲共生，這些腸道微生物通過參與昆蟲營養(yǎng)、消化和防御影響其發(fā)育。當昆蟲處在不利于進食的環(huán)境中時，腸道內(nèi)的酶可消化吸收昆蟲腸道微生物中的營養(yǎng)成分，有利于昆蟲的生長發(fā)育。植食性昆蟲腸道內(nèi)含有可降解纖維素的共生菌，能夠維持昆蟲的自身穩(wěn)定。當病原菌入侵昆蟲時，引起系統(tǒng)感染，昆蟲腸道中有益微生物對病原菌亦能產(chǎn)生拮抗作用，從而保護昆蟲。

隨著社會的發(fā)展，環(huán)境保護和生態(tài)穩(wěn)定日益引發(fā)人們的強烈關(guān)注，新的害蟲生物防治方法和理論層出不窮，通過研究昆蟲腸道菌群和腸道微生態(tài)探索新的害蟲防治方法得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。根據(jù)腸道微生物的研究結(jié)果可以科學環(huán)保地進行害蟲防治，如可以試圖導入加有殺蟲基因的微生物至昆蟲腸道，從而達到殺蟲的目的，此方法在白蟻等害蟲的生物防治領(lǐng)域已取得了初步研究進展，相信在以后的實踐研究中會開辟更多更廣泛的新思路。

昆蟲腸道內(nèi)存在大量的微生物，這些微生物通常由細菌、螺旋體、真菌和原生動物組成[63]。不同昆蟲的腸道微生物的種屬數(shù)量、類別以及每種微生物的含量存在很大的差異，相同昆蟲的不同齡期、不同生存環(huán)境、不同食物的喂養(yǎng)、不同身體狀況對其腸道微生物能夠產(chǎn)生不同程度的影響。相信隨著更廣泛、更全面研究的開展，人們能夠發(fā)現(xiàn)腸道微生物的更多功能，打破目前鑒定手段和檢測方法的相對局限，發(fā)現(xiàn)更全面的菌群種類。

目前人們已經(jīng)對許多昆蟲的腸道微生物種類進行了研究，但對很多腸道微生物的作用和功能并不太了解，對于腸道微生物量的變化情況亦不清楚，在微生態(tài)學和分子生態(tài)學上探討腸道微生物多樣性的研究還很狹隘，更多的研究將會為微生態(tài)學和分子生態(tài)學理論提供新的內(nèi)容，為害蟲可持續(xù)控制和抗性治理提供新途徑。

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Research Progress on Intestinal Microbial Diversity of Insects

LU Yingxin1,LIU Yanqun1,LI Qun1,XIA Runxi1,WANG Huan1，2*

(1.College of Bioscience and Biotechnology,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110161,China；2.Shenyang Institute of Technology，F(xiàn)ushun 113122,China)

There are a wide variety and large number of microbes in insect gut.The population diversity of intestinal microbes is related to insect species,age，intestinal morphology,food,feeding conditions and living environment,etc.In recent years,rapid,qualitative and quantitative study of intestinal microbial diversity by molecular biology techniques has become a hot spot with the development of the large-scale sequencing and omics technologies.In this paper,the classification and detection method of the insect intestinal microbes were described,and the progress on intestinal microbial diversity of insects was reviewed.Those would provide basic data and methods for research of insect gut microbes and pest control.

insect; intestinal microbes; diversity; detection method

2016-06-11

國家自然科學基金項目(30800803)；遼寧省大學生創(chuàng)新訓練項目(201413201014)

魯迎新(1992-)，女，遼寧朝陽人，在讀碩士研究生，研究方向：動物細胞與分子生物學。 E-mail:luyingxin329@163.com

*通訊作者：王 歡(1977-)，女，遼寧沈陽人，副教授，博士，主要從事昆蟲病理與生物防治研究。 E-mail:zanhuan@163.com

Q938

A

1004-3268(2016)11-0001-07