取食营养对昆虫的生长、发育、繁殖和行为等起着直接作用。昆虫中肠栖居大量的肠道微生物,参与宿主的免疫、繁殖及营养获取等,与宿主的营养代谢关系密切。稻纵卷叶螟是危害水稻的重要迁飞性害虫,肥料使用量增加与寄主品种更替带来的食物营养变化被认为是促进其暴发为害的重要原因之一。本文以稻纵卷叶螟为研究对象,采用饲喂法分别研究了不同食物营养对稻纵卷叶螟幼虫生长发育、营养转化及繁殖参数的影响,基于宏基因组测序和传统微生物分离培养技术分析了该虫肠道内共生细菌的多样性,分析了不同取食营养对稻纵卷叶螟肠道菌群结构的影响,通过肠道菌群消除与分离内生菌回接反馈验证阐明了肠道菌对稻纵卷叶螟幼虫生长发育、营养代谢的促进作用。主要研究结果如下:1、取食营养对稻纵卷叶螟幼虫的影响以幼虫取食水稻、玉米叶片和人工食料等不同寄主营养,研究对其生长发育、营养转化效率、营养物质积累以及激素水平的影响。结果显示:幼虫取食水稻后食物转化率（ECD）、食物利用率（ECI）和相对生长率（RGR）最高,分别为29.19%、8.82%和0.37%,显著高于玉米。取食水稻叶片的幼虫蛹最重（0.021g/头）,蛹历期最短（7.3d）。取食人工饲料的幼虫近似消化率（AD）为52.32%,显著高于水稻和玉米处理,与取食水稻（17.9d）和玉米（17.7d）相比,取食人工饲料显著延长幼虫历期（21.3d）;取食水稻、玉米的幼虫体内脂肪含量较高,分别为27.08%和25.87%,显著高于取食人工饲料处理（17.17%）。取食人工饲料的幼虫体内可溶性糖含量以及中肠总蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性显著高于水稻和玉米处理。取食水稻的幼虫中肠脂肪酶活性又显著高于玉米处理。玉米叶片中蛋白质、氨基酸含量增加后,虫体内保幼激素量自0.05 ug/g提高至0.19 ug/g。幼虫期营养还影响成虫繁殖,幼虫取食的叶片中蛋白质、氨基酸含量增加,蛹重提高15.78%,成虫卵黄蛋白含量提高102.17%,单雌产卵量提高51.11%。以上研究表明不同取食营养对稻纵卷叶螟幼虫营养转化有显著影响,进而影响体内营养物质累积及保幼激素含量,导致生长发育表现不同。2、取食营养对稻纵卷叶螟成虫的影响以各种糖溶液、氨基酸组分、糖氨混合液及清水处理饲喂成虫,分析成虫期补充营养对其寿命、卵巢发育和种群净增殖率的影响。结果指出补充各种糖溶液均能够显著延长成虫寿命并促进其发育、繁殖。取食蔗糖、果糖、葡萄糖及糖混合液均能显著增加雌雄成虫寿命,生存曲线与取食蒸馏水处理存在显著差异;同时卵巢发育快:糖溶液处理1d后的卵巢20-40%进入Ⅲ级,其余全部Ⅱ级,而蒸馏水和氨基酸处理的卵巢70-80%发育进入Ⅱ级,其余维持Ⅰ级;取食蒸馏水成虫产卵历期仅1.5d,单雌产卵量8.6粒,葡萄糖和果糖处理的成虫产卵历期与产卵量分别为5.6d、164.8粒和4.8d、210粒,差异显著;实验种群生命表分析表明,取食葡萄糖种群净增殖率（R0）为98.33,显著高于取食蒸馏水种群（24.80）。取食各种糖溶液后种群内禀增长率rm及周限增长率λ均显著高于蒸馏水处理。仅补充氨基酸对雌虫寿命有不利影响,仅3.7 d,而取食蒸馏水处理达6.0 d;3、稻纵卷叶螟肠道细菌多样性及功能分析以取食扬辐粳8号的水稻为材料,检测稻纵卷叶螟中肠微生物组成。结果发现,虫体中肠微生物包含细菌、真菌、古菌和噬菌体,细菌占整个肠道微生物的99.37%,共检测到10个门、337种细菌。幼虫肠道中丰度最高的为厚壁菌门,其次是变形菌门、放线菌门和蓝细菌门等;成虫肠道中丰度最高的为变形菌门,其次是厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门等。幼虫与成虫阶段仅14种共有细菌。幼虫肠道99%以上为肠球菌属。其中肠球菌（E.sp.FDAARGOS-375）、酪黄肠球菌和鹑鸡肠球菌为幼虫肠道内优势菌种,分别占53%、21%和12%;雌雄成虫肠道优势菌落及相对丰度分别为沃尔巴克氏体属（34%和45%）、假单胞菌属（21%和13%）、摩根菌属（10%和21%）、不动杆菌属（7%和5%）。利用传统微生物纯培养法获得的10株菌株中5株属于酪黄肠球菌,3株属于蜡样芽孢杆菌,另2株分别为产左聚糖微杆菌和假单胞菌。肠球菌属为稻纵卷叶螟幼虫中肠可培养细菌中的优势种群,与宏基因组测序结果一致。分析指出,稻纵卷叶螟幼虫中肠微生物富集的基因功能包括代谢、遗传信息处理等。其中41%的基因富集到代谢功能,碳水化合物和聚糖合成代谢是幼虫代谢功能中丰度最高的两个KO,分别占18%和11%。自幼虫肠道菌群宏基因组中鉴定到系列碳水化合物活性酶,包括37种糖苷水解酶和29种糖苷转移酶。比较肠道细菌宏基因组和宿主转录组的代谢途径,肠道细菌补充了稻纵卷叶螟幼虫在半乳糖代谢、糖胺聚糖生物合成等代谢途径上的功能缺失。提示稻纵卷叶螟中肠细菌可能在食物的消化代谢和营养供给上起作用。4、取食营养对稻纵卷叶螟肠道菌群的影响以水稻、玉米叶片以及不同浓度含氮液处理玉米苗后饲喂稻纵卷叶螟幼虫,同时以不同糖溶液处理成虫,检测对肠道菌群的影响。结果显示,不同取食营养幼虫肠道优势菌属均为肠球菌属,相对丰度为99.98%（玉米）和99.56%（水稻）。但肠道非优势菌群发生显著变化。玉米处理的幼虫中筛选到有显著作用的微生物类群是微杆菌属、芽孢杆菌属等。巴氏微杆菌、巴斯德氏菌和植物乳杆菌相对丰度分别提高82.37、61.26和55.64倍。编码α-淀粉酶、几丁质酶、葡萄糖醛酸转移酶等的基因丰度显著增加,参与碳水化合物、氨基酸、维生素以及聚糖生物代谢相关功能的基因丰度显著高于水稻。水稻处理幼虫中有显著作用的类群是肠球菌属、李斯特菌属等,宏基因组中编码β-葡萄糖苷酶、溶菌酶、β-木糖苷酶等的基因丰度显著增加,参与免疫系统、转运代谢相关功能基因丰度显著高于玉米。取食不同营养水平玉米的幼虫肠道中肠球菌仍为优势菌属。随营养水平提高,肠杆菌属相对丰度由不足0.01%提高至0.51%。其中1株阿氏肠杆菌和2株阴沟肠杆菌丰度变化显著。肠道细菌宏基因组中赖氨酸及胰岛素信号通路相关基因丰度提高,与Hedgehog信号通路及泛素介导的蛋白水解作用相关的基因富集显著降低。补充糖溶液显著提高成虫肠道内细菌种类。雌、雄成虫中鉴定到细菌数目分别为266种和183种,清水对照仅31种和29种。清水对照雌雄成虫肠道内优势菌属均为沃尔巴克氏体属,相对丰度分别为98.4%和93.7%。补充糖溶液后雌雄虫中沃尔巴克氏体属丰度下降至34.4%、45.5%。雄虫中摩根氏菌属相对丰度由不足0.001%升高至20.8%,假单胞菌属由0.07%升高至13.4%,雌虫中假单胞菌属由0.09%升高至21.0%,摩根氏菌属由0.06%升高至10.3%。5、肠道菌群对稻纵卷叶螟生长发育的促进作用利用抗生素处理法消除肠道微生物菌群,肠道优势菌属肠球菌的相对丰度由超过99%下降到不足0.1%。菌群消除后幼虫发育历期由6.4d延长至9.2d,单个体重由0.025 g下降至0.020g,幼虫相对生长率由33.1%下降至12.3%,相对取食量等营养转化效率也明显下降,均与对照差异显著。处理后的幼虫体内糖、蛋白质和氨基酸含量分别下降80.1%、50.3%和30.8%,均与对照差异显著。与对照相比,幼虫体内保幼激素和蜕皮激素含量分别下降81.9%和27.3%,差异显著。说明稻纵卷叶螟生长发育依赖肠道菌群的存在,肠道菌对稻纵卷叶螟生长发育具有明显促进作用。分离肠道共生菌菌株回接试验显示,接入酪黄肠球菌后幼虫发育历期为6.8d,体重增至0.026g,相对生长率、相对取食量等指标均显著优于去除肠道菌处理。接入酪黄肠球菌还影响幼虫营养物质积累和两种激素含量:糖原含量8.1 mg/g、蛋白质含量1.5 mg/g、保幼激素含量0.193 ug/g、蜕皮激素0.175 ug/g,均显著高于去除肠道菌处理。接入产左聚糖微杆菌、蜡样芽孢杆菌和假单胞菌后食物转化率（ECD）高于消除菌群幼虫。表明肠道优势菌株酪黄肠球菌对幼虫生长发育、营养消化具有明显促进作用。