论文摘要
小菜蛾（Plutella xylostella）是一种危害性极大的十字花科蔬菜害虫,在所有栽培十字花科蔬菜的地区都有分布,被认为是分布最广的鳞翅目昆虫,对农业生产造成很大的威胁。以往对于小菜蛾防治的研究多集中在寻找其天敌、研究天敌与小菜蛾之间的关系以及昆虫病原微生物的利用。本文利用bar-coded 454焦磷酸测序技术研究小菜蛾幼虫、蛹以及成虫肠道细菌的多样性,探讨小菜蛾肠道菌群的生理功能和生态学意义,进一步了解小菜蛾与肠道细菌之间的协同进化,为利用细菌防治小菜蛾提供新的思路。主要研究结果如下：小菜蛾幼虫肠道细菌主要由五个纲组成,变形菌门Proteobacteria的丙型变形菌纲Gammaproteobacteria是幼虫肠道的主要优势细菌（占细菌总量的70.06%）,其次是厚壁菌门Firmicutes的芽孢杆菌纲Bacilli、变形菌门的乙型变形菌纲Betaproteobacteria、变形菌门的甲型变形杆菌纲以及拟杆菌门Bacteroidetes的黄杆菌纲Flavobacteria。丙型变形菌纲Gammaproteobacteria肠杆菌目Enterobacteriales是目级分类水平上最多的肠道细菌类群。而肠杆菌目Enterobacteriales的肠杆菌科Enterobacteriaceae则为科级分类水平上最多的肠道细菌类群,占57.89%。小菜蛾蛹期肠道细菌主要分属两个纲：变形菌门Proteobacteria的丙型变形菌纲Gammaproteobacteria（99.58%）和厚壁菌门Firmicutes的芽孢杆菌纲Bacilli（0.42%）。小菜蛾肠道中变形菌门Proteobacteria细菌主要由肠杆菌目Enterobacteriales的肠杆菌科Enterobacteriaceae组成,占细菌总量的99.58%。厚壁菌门Firmicutes主要由乳杆菌目Lactobacillales的肉杆菌科Carnobacteriaceae组成,占0.42%。Enterobacteriaceae是小菜蛾蛹期肠道中的优势菌群。小菜蛾成虫肠道细菌包括乙型变形菌纲Betaproteobacteria （0.14%）和丙型变形菌纲Gammaproteobacteria （99.86%）。乙型变形菌纲Betaproteobacteria由伯克氏菌科Burkholderiaceae （0.08%）和丛毛单胞菌科Comamonadaceae （0.05%）组成；丙型变形菌纲Gammaproteobacteria由肠杆菌科Enterobacteriaceae（99.86%）组成。Enterobacteriaceae仍为小菜蛾成虫肠道细菌的优势菌群。小菜蛾幼虫、蛹、成虫肠道细菌差异分析表明丙型变形菌纲Gammaproteobacteria肠肝菌目Enterobacteriales的肠杆菌科Enterobacteriaceae是小菜蛾三个发育时期肠道细菌的主要组成部分。随着小菜蛾的生长,取食习性的改变,其肠道细菌也跟着改变,小菜蛾幼虫肠道细菌较其他两个发育时期具有明显的多样性。在门级分类水平上,幼虫肠道细菌有三个门：变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门；蛹肠道细菌有两个门：变形菌门和厚壁菌门；而成虫肠道细菌则只有变形菌门。在目级分类水平上,幼虫肠道细菌有八个目：黄杆菌目Flavobacteriales（拟杆菌门黄杆菌纲）、芽孢杆菌目Bacillales（厚壁菌门芽孢杆菌纲）和乳杆菌目Lactobacillales（厚壁菌门芽孢杆菌纲）、鞘脂单胞菌目Sphingomonadales（变形菌门甲型变形菌纲）、伯克氏菌目Burkholderiales（变形菌门乙型变形菌纲）、肠肝菌目Enterobacteriales（变形菌门丙型变形菌纲）、假单胞菌目Pseudomonadales（变形菌门丙型变形菌纲）以及黄色单胞菌目Xanthomonadales（变形菌门丙型变形菌纲）。蛹和成虫肠道细菌都只有两个目。蛹肠道细菌主要是：乳杆菌目Lactobacillales（厚壁菌门芽孢杆菌纲）和肠杆菌目Enterobacteriales（变形菌门丙型变形菌纲）；成虫肠道细菌主要是：伯克氏菌目Burkholderiales（变形菌门乙型变形菌纲）和肠肝菌目Enterobacteriales（变形菌门丙型变形菌纲）。