食用菌是低脂肪、低胆固醇的健康营养食品,已被广泛种植,然而也因此产生了大量的食用菌菌渣(Spent Mushroom Substrate,SMS),但是目前缺乏高效环保的菌渣处理方法,菌渣的大量积累不仅浪费资源,而且污染环境。因此,如何高效环保的利用菌渣是一个亟需解决的问题。白星花金龟(Protaetia brevitarsis)是一种鞘翅目的土栖昆虫,其幼虫能以各种有机质为食,包括植物秸秆、腐烂落叶和发酵木屑等,而且产生的虫粪对植物生长有较好的促进作用,在菌渣资源化利用方面有巨大的应用潜力。本论文以白星花金龟幼虫为实验对象,探讨了其转化木耳菌渣(SMS-AA)和香菇菌渣(SMS-LE)生产有机肥料的可行性,初步分析了其幼虫转化菌渣的机制,具体研究内容和结论如下:(1)取食实验表明,白星花金龟幼虫可以高效快速的转化木耳菌渣和香菇菌渣。菌渣对虫卵孵化率无影响,但是菌渣的组成和虫料比等因素会影响幼虫的取食效果。(2)虫粪分析实验表明,虫粪的萌发指数超过50%,与菌渣相比,植物毒性下降,可作为有机肥使用。元素分析结果显示转化过程提高了有机质成熟度,降低了有机质芳香度。营养元素分析结果显示转化过程可提高氮、磷、钾的含量,其中转化香菇菌渣产生的虫粪总养分达到6.25%,超过有机肥行业标准。这些结果说明,白星花金龟幼虫可以转化菌渣生产有机肥。(3)有机碳分析结果显示,转化过程中有机质的总有机碳和富里酸有机碳的量都显著减少,而腐殖酸有机碳的含量几乎没有变化。进一步有机碳归属追踪分析表明,白星花金龟幼虫不仅可以消化羟基碳,还可以利用芳香碳。此外,整个转化过程腐殖酸含量不变,说明白星花金龟幼虫转化菌渣过程中芳香碳消耗与腐殖酸形成可能是同时进行的。(4)提取白星花金龟幼虫肠道细菌,进行16S r DNA扩增子测序。发现白星花金龟幼虫的中肠和后肠细菌在优势门水平组成一致但丰度不同,而在优势属水平存在显著差别。α多样性分析显示幼虫后肠细菌有更好的多样性。β多样性分析显示中肠和后肠的菌群存在显著性差异,说明白星花金龟中肠、后肠微生物群落在转化菌渣过程中的功能有所不同;取食不同的菌渣会影响肠道微生物群落,但是对后肠微生物群落影响较小,说明后肠具有相对稳定的微生物群落;将微生物物种信息映射到基因组数据库进行白星花金龟幼虫转化菌渣机制分析,结果显示白星花金龟幼虫的中肠中木质素降解通路丰度较高,而后肠中含有较高丰度的参与纤维素和半纤维素降解的糖苷酶,显示菌渣不同组分是在肠道不同位置分别分解转化的。综上所述,本研究明确了白星花金龟幼虫可以取食香菇、木耳菌渣,转化成的虫粪可以作为有机肥,为菌渣的资源化利用提供了一种新技术,并初步探索了相关转化机制。相关研究结果对解决困扰香菇、木耳产业的菌渣处理问题提供了新思路,对食用菌产业可持续发展具有重要意义。