蚜虫与其胞内共生细菌的相互作用
蚜虫次级内共生菌的多样性和功能
蚜虫次级内共生菌的多样性和功能曾凌达;刘倩;黄晓磊【摘要】内共生菌与其寄主之间的关系一直都是生物学研究的热点.蚜虫类昆虫的内共生菌分为初级内共生菌(Buchnera)和一些次级内共生菌.Buchnera与蚜虫寄主之间有密切的营养共生关系,对蚜虫寄主的生长发育至关重要.虽然次级内共生菌在蚜虫体内含量相对较少,但是随着研究的不断深人,次级内共生菌无论对蚜虫寄主的生态行为(抵御寄生蜂、耐高温特性、体色形成等)还是物种形成和进化的影响都不容忽视.此外,次级内共生菌基因组序列的测定,也促进了功能基因学的发展.在系统梳理已发表文献的基础上,本文主要综述了蚜虫次级内共生菌的基本特征、多样性、及其对蚜虫寄主的生态影响,进而对未来值得关注的问题进行了展望.【期刊名称】《武夷科学》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】8页(P4-11)【关键词】内共生;蚜虫;初级共生菌;次级共生菌;生态功能【作者】曾凌达;刘倩;黄晓磊【作者单位】闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室,福建农林大学植物保护学院,福建福州350002;闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室,福建农林大学植物保护学院,福建福州350002;闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室,福建农林大学植物保护学院,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】Q969.36+7.2具有刺吸式口器的植食性昆虫通常取食植物韧皮部汁液，但由于植物韧皮部汁液富含糖分却缺乏必需氨基酸，因此植食性昆虫体内含有为其提供必需氨基酸等营养物质的共生菌。
例如，蚜虫类昆虫本身不能合成多种必需氨基酸，如组氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸等，因此它们体内存在一类专性胞内共生细菌，该菌是呈卵形或球形的革兰氏阴性菌，隶属于γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、布赫纳氏属(Buchnera)(Munson et al，1991)，其能够为蚜虫寄主提供必需氨基酸等营养物质，对于蚜虫营养代谢和正常发育有重要贡献(Munson et al，1991；Douglas，1998；Sandström et al，1999；黄晓磊等，2011)。
蚜虫与其胞内共生细菌的相互作用
展望：
植食性昆虫的食性和营养，在昆虫与植物间的关系中处于最为重 要的低位，这些问题在理论上和应用上都具有重要的意义。目前因研 究技术的提高，对有关问题的研究引广泛的兴趣，使得在近期内可能 有重要发展。对于植食性种类的食性问题的澄清，无疑对其他食性的 种类有关问题的解决能有极大的帮助。这些方面的成就有必定会大大 丰富昆虫学的内容。
参考文献：
冯利,孙玉诚,等.蚜虫-内共生菌的互利共生研究综述[J].江西农业学报. 2008, 20(6): 65~68. 苗雪霞,丁德诚.蚜虫与其胞内共生菌的相互作用[J].生命科 学,2003,15(4):243-247. 黄晓磊,刘琳,乔格侠.蚜虫与其初级内共生菌进化关系:假说及演化机理[J]. 昆虫学报. 2011, 54(5): 582-588. 王兴亚,李学军,张广学.谈蚜虫的行为[J].沈阳师范大学学报(自然科学 版.2005, 23(4). 薛宝燕, 程新胜, 陈树仁, 魏重生.昆虫共生菌研究进展[J].中国微生态学杂 志.2004,16(3):188-189. 胡祖庆,赵惠燕,胡想顺,等.共生菌对麦长管蚜生长发育和繁殖的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2007,35(6):163~物的另一重要功能是相当于动物的“肾脏”，它 能将寄主废弃的氮进行脱毒和再循环。脱共生蚜虫谷氨酸水平的提高 反映了它能经谷氨酸合成酶将废弃的氨转变为谷氨酸。换句话说，谷 氨酸是氨的一种脱毒产物，是由于脱共生蚜虫中氨浓度大量增加引起 的。这一现象也表明，共生蚜虫中的细菌进行了废弃氨的循环，从而 使氨浓度下降。
蚜虫与其胞内 共生细菌的相互作用
专业：农药学 导师：胡兆农 姓名：何振宇
昆虫共生菌： 指存在于昆虫体内特定部位的微生物，它与宿主昆虫相互依赖、相 互影响、协同进化。宿主昆虫为共生菌提供稳定的小生境和营养成分， 共生菌则帮助宿主合成自身不能合成的必需的营养物质，降解宿主体 内的有毒物质，协助宿主消化特殊食物。 昆虫对食料植物的选择性： 狭义的食性： 为对植物的趋性以及到达植物上以后咬食和保持不断取食等一系列 反应中所表现的特点。 广义的食性： 在含义上等于昆虫依靠何种植物能建立种群的规律，其间除了包括 上述的一系列反应之外，还牵涉到昆虫对营养成分的消化利用和某些 有毒物质的适应和克服。这样便和昆虫代谢发生了联系(钦俊德,昆虫 学报,1962,11（2）)。
昆虫体内共生菌在其适应寄主植物过程中的作用
昆虫体内共生菌在其适应寄主植物过程中的作用1徐红星郑许松吕仲贤*（浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所杭州310021）摘要：植食性昆虫的进化过程中，昆虫种群为适应寄主及环境变化的需要，常常分化为不同的寄主专化型（生物型）。
在昆虫适应寄主植物的过程中，其体内共生菌不仅能合成宿主所需要的氨基酸、胆固醇和其它营养物质以弥补其食物中缺乏的某些重要营养成分，还可以对宿主所吸取的植物次生物质进行解毒作用，从而提高其对寄主植物的利用能力，甚至扩大寄主植物范围。
关键词：昆虫共生菌；寄主植物；适应性植食性昆虫通常能利用有限范围的寄主植物。
多数植食性昆虫对寄主的选择具有一定的范围，它们不但对植物的种类进行选择，而且有时选择寄主植物的某一特定部位。
因此，在植食性昆虫的进化过程中，昆虫种群为适应寄主及环境变化的需要，常常分化为不同的寄主专化型（生物型）[1,2]。
对寄主植物的专化性选择是昆虫在与寄主植物长期协同进化过程中的生态特性，它不仅决定昆虫的食物和生境，而且还会影响昆虫与同一寄主植物上其它生物之间的内在关系。
在长期协同进化过程中，昆虫与其体内共生菌（endosymbiont）形成了密切的共生关系[3]。
昆虫为共生菌提供了稳定的小生境和营养，而昆虫依靠共生菌合成食物中缺乏的某些重要营养成分，以弥补其不足，杂食性昆虫的共生菌主要是调节营养平衡[4-6]；此外，共生菌不仅在昆虫对植物的适合度、寄主昆虫的竞争能力和对寄主植物的利用能力等方面具有重要作用[7-10]。
本文主要综述了共生菌在昆虫对寄主植物适应性的影响。
1 昆虫对寄主植物的适应性在大约4 000 种蚜虫中，大部分蚜虫只能利用有限的几种寄主，表现为单食性或寡食性，即使多食性蚜虫对其全部寄主植物也存在不同的选择性，形成了特定寄主植物的寄主专化型[11]。
但是在人工选择条件下，昆虫寄主专化型的形成要比自然条件下容易得多。
在选择实验中，昆虫对产卵场所或寄主植物的利用很快就会表现出明显的选择性[12]。
物种间的竞争、共存和协同进化
物种间的竞争、共存和协同进化由于与植被的演替、分布、农作物栽培、杂草危害等的密切关系，物种之间的竟争和共存一直是生态学家感兴趣的问题。
究竞是什么原因使得某些群落中众多竞争者共存这个问题至今仍没有得到很好的解决。
因此许多科学家提出了关于相互竞争植物种共存机制的种种解释。
物种之间的竟争是怎么回事呢？竞争可分为种间竞争和种内竞争。
种间竞争是不同种群之间为争夺生活空间、资源、食物等出现的竞争。
达尔文（1859 ）指出，生活要求类似的近缘种之间经常发生激烈的竞争。
他例举了一方消灭另一方的若干事实。
其中植物的他感作用就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响的一种竞争方式。
种内竞争同种个体间利用同一资源而发生的相互妨碍作用。
当个体对资源的需要非常相似时，竞争会特别激烈。
种内竞争是生态学的一种主要影响力，是扩散和领域现象的原因，并且是通过密度制约过程进行调节的主要原因。
竞争的结果使物种的强弱序列发生变化。
种群竞争是决定生态系统结构和功能的关键生态过程之一也是生态学研究的焦点，通过种群的空间格局来研究种群的竞争与共存是探索种群竞争与共存机理的新途径。
群落物种共存机制主要可以被归结为：(1)资源分享；(2)与时间相关的微栖息地选择；(3)与空间相关的微栖息地选择。
生物种间的关系有以下几种主要形式：一、原始合作(Protocooperatio n )指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。
这是一种比较松懈的种间合作关系。
，如寄居蟹( Pagurus )和海葵(Stomphia )。
共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活，这便是典型的原始合作关系。
有些学者也把它称为互生关系。
二、共栖( Commensalism )指两种共居，一方受益，另一方也无害或无大害。
蚜虫初级内共生菌Buhcnera研究进展
蚜虫初级内共生菌Buchnera aphidicola研究进展*刘琳1,2黄晓磊1乔格侠1**（1 中国科学院动物进化与系统学重点实验室，北京100101；2 中国科学院大学，北京，100049）摘要动物和细菌的内共生关系一直是生物学关注的热点，相关研究不但对于了解动物宿主的生长、繁殖等有重要意义，也有助于探讨生命起源和进化等生命现象。
蚜虫类昆虫体内存在一类专性的胞内共生菌Buchnera，它对于蚜虫营养代谢和正常发育至关重要，被称为蚜虫的初级内共生菌。
由于两者间具有专性共生关系，使其成为内共生关系研究的理想模型。
本文将从Buchnera的基本特征、Buchnera与蚜虫进化关系、Buchnera在共生关系中的作用及Buchnera基因组学等方面对Buchnera研究现状进行综述，并对未来的研究热点进行展望。
关键词内共生，初级内共生菌，Buchnera，蚜虫，基因组学Research trends on the primary endosymbiont of aphids, Buchnera aphidicola*LIU Lin 1, 2, HUANG Xiao-Lei1, QIAO Ge-Xia 1**(1 Key Laboratory of Zoological Systematics and Evolution, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, No. 1 Beichen West Road, Chaoyang District, Beijing 100101, P.R. China;2 University of Chinese Academy of Sciences, No. 19, Y uquan Road, Shijingshan District, Beijing 100049, P.R.China; *Corresponding author: QIAO Ge-Xia, email: qiaogx@)Abstract Endosymbiosis of animals with bacteria is always a hot topic in biology. Studies on endosymbiosis are important not only for understanding the growth and reproduction of animal hosts, but also for investigation of the origin and evolution of life. Aphids harbour obligatory endosymbiotic bacteria, Buchnera aphidicola, which are nutritional and developmental indispensable to aphids. Due to their obligate endosymbiotic relationship,aphids-Buchnera is a good model for investigation many significant theoretical issues in symbiosis. This paper reviews the research trends of the basic characteristic of Buchnera, evolutionary relationships between aphids--------------------------------------------------------------*资助项目：本项目得到国家杰出青年基金（No. 31025024），国家自然科学基金面上项目（No. 31272348），公益性行业（农业）科研专项（201103022）和国家基金委动物学特殊学科点（No. J1210002）的资助。
蚜虫与体内布赫纳氏菌及其次生共生 菌的相互关系
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属— — —布赫纳氏属 !"#$%&’(， 称为布赫纳氏菌， 以此纪念 !"#$ %#&’()* 对昆虫 ) 微生物共生现 象研究的贡献 。+,,, 年， -$./&%01" 获得了豌 豆蚜 +&,*-’./01’.( 10/#2 （ 2(’’.3） 体内布赫纳氏 ［4］ 菌的全基因序列 。 ! 共生菌种类及其分布
［L］ ［!］
现代分子生物学研究方法和技术手段的不 断发展和应用， 使得近十几年来关于蚜虫体内 共生 细 菌 的 研 究 有 了 很 大 进 展。 "$$" 年， E/,=1, 等根据这种内共生菌的 "QJ ?P48 基因 序列分析， 认为此细菌与大肠杆菌 8 S ,"#- 亲缘 关 系 相 近，将 其 分 类 地 位 定 为 朊 细 菌 门 （! ， 肠 2?1><1@+;><?*+， -2?1><1@+;><?*+ ） !朊细菌组 杆菌科 T,><?1@+;><?*+;<+<， 并把它们归入一个新
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昆虫知识
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蚜虫与体内布赫纳氏菌及其次生共生 菌的相互关系 !
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蚜虫及其共生菌与植物互作研究
蚜虫及其共生菌与植物互作研究：从赤道热带到极地冷原蚜虫是一种重要的农林害虫，它会吸取植物的汁液，繁殖迅速，对植物造成严重的危害。
为了解决蚜虫带来的问题，科学家们研究了蚜虫及其共生菌与植物的互作关系，探究其生态、遗传、化学和分子机制。
这些研究成果不仅有助于防治蚜虫害，更为人类探索生命奥秘提供了珍贵的资源。
蚜虫是一种广泛分布于全球的昆虫，生活在各种植物上，特别是豆科与葫芦科等草本植物上，可以对宿主植物造成直接和间接的危害。
蚜虫体内存在许多共生菌，其中最为关键的是布氏链霉菌（Buchnera aphidicola）和细菌共生（secondary symbionts），这些菌群同蚜虫共同构成了一个微生物共同体系（microbe community）。
布氏链霉菌是蚜虫体内最主要的共生菌之一，它对蚜虫的生长发育、生殖、营养和抗病能力均有重要的影响。
这种菌群与蚜虫之间形成了紧密的协同共生关系，布氏链霉菌提供蚜虫必需的氨基酸、核苷酸等营养物质，同时蚜虫为其提供生存所必需的营养环境。
此外，许多研究表明，蚜虫内还存在着一些细菌共生，它们与主共生菌有着不同的互作关系，可以影响蚜虫的形态和生理特性。
这种复杂的现象一度被认为只存在于热带地区，但最近的研究表明，气候环境变化导致蚜虫和共生菌的种类、数量、组成等方面发生了明显变化。
植物是生存于地球上最为重要的生命形式，它们是土地的绿化器和稳定剂，为保持地球上的生物多样性提供了支撑。
然而，许多植株的生长发育和产量受到了蚜虫的危害，这直接影响了农业生产和生态平衡。
因此，研究蚜虫及其菌群与植物之间的互作关系，对于有效控制害虫危害、提高农业生产、降低农业生产成本和减少化学农药的使用，具有非常重要的意义。
许多科学家对这一领域进行了深入的研究，得出了许多重要的结论。
例如，在植物防御机制方面，研究表明蚜虫的口器唾液能够激活植物内部的生物合成途径，从而增加某些防御物质如生物碱、黄酮等的含量。
昆虫体内共生菌初探
昆虫体内共生菌初探概要：昆虫共生菌已经成为当前昆虫学领域研究的热点之一。
随着分子生物学、基因组学、转录组学和蛋白质组学的快速发展，越来越多有关共生菌文献的发表，科研工作者可以利用各种手段不断探索共生菌的种类、功能和作用，进而扩展到与寄主昆虫的相互作用模型和分子機制，及共生菌之间的相互作用等。
昆虫在食用（饲用、食用、药用）、环境治理、工业资源、观赏、土壤改良等方面发挥着极其重要的作用。
研究表明，昆虫在实现以上功能时都有体内的微生物的参与。
昆虫体内含有各种共生微生物，这些微生物在一般存在于昆虫肠道中、特殊的器官中或者细胞内。
这些微生物几乎参与了宿主所有的生命活动，一旦昆虫体内感染共生菌，会产生新的生物学性状，这些新的性状在昆虫的适应、进化和多样性方面发挥了巨大作用。
一般来说，共生菌与昆虫生长发育繁殖息息相关，经过长时间的进化，与昆虫形成了互利共生的关系。
共生菌可为宿主提供必要的营养，使其对环境耐受影响其交配、繁殖、代谢、免疫等功能，还可以介导解毒昆虫取食，增强宿主自身防御病原微生物、寄生物的能力，保护宿主逃避天敌，避免被寄生或捕食，甚至可以赋予宿主对杀虫剂产生抗性。
共生菌与宿主的互利共生为昆虫的生存带来便利，同时昆虫共生菌在开发害虫新型生物防治、废弃物生物降解和虫媒传染病的阻断控制手段中具有重要的应用前景，还可以利用昆虫与共生菌的关系来进行病虫害防控。
近年來，昆虫与共生菌的关系受到越来越多的关注，随着高通量测序工具和分析软件的发展，使得越来越多的共生菌功能被明确，这些都在为共生菌——宿主——植物的互作研究奠定基础。
本文简要概述了昆虫共生菌的研究进展，重点围绕昆虫共生菌的多样性、生物学功能、与宿主互作机制，以及共生菌——昆虫——植物互作研究进行综述，并对未来研究提出展望。
1昆虫共生菌1.1 昆虫共生菌的起源、分布和种类内共生菌是由一个自由的有机体演变而来，其结构及功能与线粒体、叶绿体相似，与昆虫的共生关系可追溯到2～2.5亿年前，在宿主昆虫体内逐渐进化成一个类细胞器的结构，含有与宿主完全不同的核酸、蛋白质合成系统，且不受宿主免疫系统的抵御，正是因为这种长期的协同进化过程，才最终形成了稳定的、可遗传的共生系统。
昆虫与其共生菌的关系 - 副本
三、特例介绍
01
Wolbachia（沃尔巴克氏）
02
Arsenophonus（杀雄菌属）
1、Wolbachia（沃尔巴克氏）
Wolbachia 是广泛分布于节肢动物体生殖组织内呈母质遗传的一类共生细菌， 属于原细菌（Proteobacteria）的ɑ亚门。 宿主范围十分广泛，它除了在昆虫、螨、等足动物等节肢动物门广泛分布
解毒作用 能够对宿主所吸取的植物次生物 质进行解毒作用。
lugens 体内共生酵母菌含有高活性的
尿酸酶 ,能够利用寄主的代谢废弃物 (尿酸) 合成褐飞虱生长发育所必需的
氨基酸。
二、共生菌于寄主昆虫作用
调控生殖 通过诱导孤雌生殖、雄性致死以 及充当雌性化因子等方式影响宿主 昆虫的生殖方式。如共生菌沃尔巴 克氏( Wolbachia) ，杀雄菌属等。 寄主适应性 可能在寄主昆虫适应植物的能力 和竞争力等方面具有重要作用，进 而间接影响寄主昆虫进化和生物型 的形成。
菌属共生菌，并利用杀雄菌属16SrDNA 和 23S rDNA 的特异引物，对 16SrDNA 和23S rDNA 基因进行检测和序列分析， 并采用荧光定量 PCR 对不同地理种群 白蜡虫体内杀雄菌属共生菌进行绝对定 量分析得出结果。
四、参考文献
刘魏魏, 杨璞, 阮永明,等. 白蜡虫体内杀雄菌属(Arsenophonus)共生菌的分子 检测[J]. 微生物学报, 2012, 52(8):1002-1010. 褚栋, 张友军, 毕玉平,等. Wolbachia属共生菌及其对节肢动物宿主适合度的
昆虫与其共生菌的关系
中国林业科学院 2016年10月
目录
CONTENTS
01
共生菌简介
02
共生菌对寄主昆虫的作用
蚜虫共生细菌多重PCR检测体系的建立
蚜虫共生细菌多重PCR检测体系的建立蚜虫共生细菌是一类生活在蚜虫体内且与蚜虫共生的微生物。
这些共生细菌对蚜虫的生长发育和适应性起着重要的作用。
建立一种快速、准确检测蚜虫共生细菌的方法，对于了解共生细菌与蚜虫之间的相互作用具有重要的意义。
本实验旨在建立一种适用于多种蚜虫共生细菌的多重PCR检测方法，并通过验证该方法的可行性，为进一步研究蚜虫共生细菌提供基础工具。
本实验选择了几种常见的蚜虫共生细菌作为研究对象，包括布氏杆菌（Buchnera aphidicola）、白细菌（Serratia symbiotica）、喜碱细菌（Hamiltonella defensa）和肠杆菌（Regiella insecticola）。
收集含有蚜虫共生细菌的蚜虫样品，并提取其中的DNA。
DNA提取采用常规的酚/氯仿法或商用DNA提取试剂盒进行。
通过测定DNA的浓度和纯度，确定提取的DNA质量。
接下来，使用已经发表的共生细菌特异引物对提取的DNA进行PCR扩增。
根据不同共生细菌的特异性引物设计合适的引物。
为了提高PCR的特异性和准确性，可以使用内部引物来进行确认扩增。
每组PCR反应中加入正对照和阴性对照，以验证PCR检测的结果。
在PCR反应中，优化反应体系和条件。
优化反应体系包括引物浓度、模板DNA浓度、酶浓度和反应缓冲液的配比等。
通过调整反应条件，如退火温度和延长扩增时间，优化PCR反应的特异性和灵敏度。
完成PCR反应后，对反应产物进行分析。
可以通过琼脂糖凝胶电泳，检测扩增产物的大小和纯度。
还可以使用DNA浓度检测仪对扩增产物的浓度进行定量分析。
评估建立的多重PCR检测方法的可靠性和准确性。
可以通过检测标准样品和已知含有不同共生细菌的蚜虫样品来评估该方法的灵敏度和特异性。
可以与其他方法进行比较，如文库构建和高通量测序，以验证该方法的有效性。
蚜虫-内共生菌的互利共生研究综述
许多昆虫在长期的进化过程 中与其体内的共生菌建 立了互利共生的关 系… ， 蚜虫与其共生菌的关 系是最典
型 的例子 ， 是研究 共 生关 系 的模 型 。几 乎 所有 蚜 虫 种 也
１１１ 分布 ．．
在所 有 的蚜 虫 中 ，ｕｈｅ 均 存在 于 血腔 Ｂ ｃｎｒ ａ
的含 菌 细胞 中 ， 菌细胞 呈两 叶状结 构 ， 结构 被称 为 含 这一
的 ６ ％被 共生 菌 占据 ０ 。 １１２ 传递 途径 Ｂ ｃｎｒ 过卵 巢 在蚜 虫 亲代 与后 ．． ｕｈｅ ａ通
类中都带有一种革 兰 氏阴性 的球形胞 内共 生菌 （ ｕｈ Ｂ ｃ－
ｈｒ） ｅ 。这种共 生 菌存 在 于 腹部 的含 菌 细胞 （ ｙｅ ｃｔ ａ ｍ ｃｔ ｙ ｓ ｏ ｅ 或 ｂｃ ｒ ｃｔ ） ａｔｉ ｙ ｓ 的胞 质 中 ， ｅｏ ｅ 它们 占蚜 虫 内共 生 微 生 物 的 ９％ 以上 ， 此被 称 为初 级 内共 生 菌 （ ｒ ａ ｙ ｂｏｔ Ｏ 因 ｐ ｍｒ ｓ ｉ ｓ ｉ ｙ ｍ ｎ 或 Ｐ— ｙ ｂｏｔ ｆ 。它们是专性垂直传播的 ， ｓ ｉ ｓ ２ ｍ ｎ ）］ 是蚜虫的 正 常生 长 和繁殖所 必 需 的 。
微生物与环境间的关系(共43张PPT)
微生物 的生态
真菌捕食线虫和其它原生动物； 除寄生生活外，还可生活在死植物上或人工配制的培养基中。
噬菌体与其宿主之间的关系； 单方获益，对方受害：寄生、捕食、拮抗（+ – ），（ – +） 除寄生生活外，还可生活在死植物上或人工配制的培养基中。 共生藻进行光合作用，合成有机物； cereus）的 “促菌生”，含地衣芽孢杆菌的“整肠生”等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌 氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微生态制剂。
产生若干种酶类：淀粉酶、蛋白酶
产气体和粪臭素：CO2, CH4, H2, H2S, NH3
环境条件改变或着生部位改变：
正常菌群
致病菌
滥用抗生素； 人身体虚弱抵抗力下降；
吃了不洁净的食物； 肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，引 起尿路感染。
人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。
四、拮抗
第九 章
微生 物 的生 态
拮抗又称抗生（antagonism），指由某种生物
所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育 甚至杀死它们的一种相互关系。
微生物间的“化学战术”
抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素；
微生物间的生长抑制
因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变如缺氧、pH 值改变等，从而抑制它种生物的生长。
的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微生态制剂。
（三）互生现象与发酵工业中的混菌培养
混菌培养又称混合培养（mixed cultivation）或混合
发酵（mixed fermentation）这是在深入研究微生物纯培养
（pure culture）基础上的人工“微生物生态工程”。
昆虫与微生物的相互作用
昆虫与微生物的相互作用昆虫和微生物之间的相互作用在生态系统中具有重要的地位。
它们之间的互动不仅影响着自然界的平衡，也对人类的农业生产和环境健康产生着深远的影响。
本文将从昆虫与微生物的共生关系、害虫与微生物的对抗、以及微生物在农业和环境中的应用等方面来探讨昆虫与微生物之间的相互作用。
一、昆虫与微生物的共生关系在自然界中，有许多昆虫与微生物形成了共生关系。
一个典型的例子是蚂蚁与某些细菌和真菌之间的共生。
蚂蚁在巢穴内培养菌园，这些菌园由特定的真菌组成。
蚂蚁会用自己的分泌物来抑制其他微生物的生长，以确保菌园的纯度和良好生长。
而这些真菌则为蚂蚁提供营养，同时还能分解植物残渣。
另外，蚜虫与共生细菌之间也存在一种特殊的关系。
共生细菌存在于蚜虫的体内，通过分解植物中的糖分为蚜虫提供能量。
而蚜虫则为共生细菌提供适宜的生存环境。
这种共生关系不仅对蚜虫的生长发育至关重要，也对其宿主植物的健康有着积极的影响。
二、害虫与微生物的对抗微生物在对抗害虫方面发挥着重要作用。
一些微生物可以通过直接感染害虫或释放毒素来控制害虫的数量。
例如，一种叫做芽胞杆菌的微生物可以引起昆虫的感染，从而导致害虫死亡。
这种微生物可以在自然环境中广泛存在，并且具有高度的病原性，对农业有着重要的意义。
此外，昆虫也利用微生物来对抗害虫。
一些昆虫具有嗜菌性，它们会主动或间接地摄入植物上病原菌，将其排出体外，从而保护作物不受病原菌的侵害。
这种行为被称为嗜菌性控制，是一种自然的防治害虫的方式。
三、微生物在农业和环境中的应用微生物在农业和环境领域有着广泛的应用价值。
在农业方面，微生物可以作为生物农药应用于农作物的保护。
一些微生物可以有效地控制害虫的数量，减少农药的使用，从而降低农业对环境的负面影响。
此外，微生物还可以用于改良土壤和提高农作物的产量。
特定的微生物可以与根系形成共生关系，提供植物所需的养分，并增强植物的抗病能力。
这种方式被称为植物促生菌的利用，可以有效地改善土壤质量，提高农作物的产量和质量。
植物内生菌和害虫的共生机制研究
植物内生菌和害虫的共生机制研究随着人类对自然认识的不断深入，一些过去被认为是单纯的生物现象却渐渐显露出其复杂性。
植物内生菌和害虫的共生便是其中之一，其复杂程度和对生态系统的作用至今仍待我们进一步深入的探索和研究。
一、植物内生菌和害虫的互动关系植物内生菌指的是那些寄生在植物体内生存的微生物，例如茎内菌和叶内菌。
害虫则是那些以植物为生的有机体，包括跳蚤、蚜虫、蚧类、螺旋体等。
植物内生菌和害虫之间的互动关系可以是竞争关系也可以是共生关系。
竞争关系通常指的是两个生物之间为了相同的资源（例如食物、水分、养分）而存在的关系。
在植物内生菌和害虫之间，由于二者之间的资源利用存在交叉，所以它们通常是竞争关系。
相比之下，共生关系则是指两个或多个生物之间相互依存的关系。
在植物内生菌和害虫之间，这种共生关系的机制很多种。
例如，某些茎内菌在植物体内释放出的一些生物化学物质可以引来一些害虫，以此来攻击它们共同的宿主植物。
这样，这些茎内菌就扮演了“保护者”的角色，帮助植物 defended against attacks by other organisms.二、植物内生菌和害虫的共生机制植物内生菌和害虫之间的共生机制主要可以分为以下几个方面：1. 天敌调节天敌调节是指某些茎内菌引导一些益虫来捕食害虫，保护宿主植物的一种机制。
例如，某些内生真菌可以引导黄蜂来寄生在嗜白蚜虫等一些害虫的身体内。
这样，寄生在身体内的寄生虫可以吞食并杀死害虫，从而保证了植物的生长和发育。
2. 共生菌分泌防御化合物许多植物内生菌可以分泌出化合物，从而挫败害虫的进攻。
例如，某些植物内生菌分泌出一类发酵物质，可以保护宿主植物免受蚜虫、白蚜虫等害虫的进攻。
另一方面，这些废物也可以成为某些害虫的营养来源，具有双重效益。
3. 免疫增强有些蚜虫和白蚜虫可能会对植物内生菌的寄生所产生的信号产生反应，从而降低它们在寄主植物上的活动能力。
这些信号可以在大量真菌受感染时释放出来，还有可能刺激植物免疫系统的工作，从而保护它们免于病原微生物侵袭。
4昆虫内共生菌在昆虫防御中的作用
综述和进展昆虫内共生菌在昆虫防御中的作用3徐红星1,233 郑许松1 刘淑平1 叶恭银2 吕仲贤1333(1.浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所 杭州 310021;2.浙江大学应用昆虫研究所 杭州 310029)The role of endosymbionts in insect host resistance against adverse factors .X U H ong 2X ing 1,233,ZHE NG Xu 2S ong 1,LI U Shu 2Ping 1,YE G ong 2Y in 2,LU Z ong 2X ian 1333(1.Institute o f Plant Protection and Microbiology ,Zhejiang Academy o f Agricultural Sciences ,Hangzhou 310021,China ;2.Institute o f Applied Entomology ,ZhejiangUniver sity ,Hangzhou 310029,China )Abstract Endosymbionts in insect play an im role in nutritional function ,detoxification ,manipulating reproduction of their hosts ,and providing their hosts with fitness benefits ,which in fluence the growth ,development and fecundity of the hosts.The role of endosymbionts in the resistance of their hosts to the adversities ,such as natural enemies ,was reported recently.Endosymbionts may produce antimicrobial substances that protect their hosts from pathogenic microorganisms.Resistance of insect hosts against the parasitoid wasp was closely related with endosymbionts.T oxic com pounds protecting their hosts from predators may als o be synthesized by symbionts.They may als o directly protect their hosts by outcom peting horizontal transmission parasites (HTPs )for host res ources ,in addition to producing antimicrobial substances or toxin com pounds in hosts.Further research on endosymbionts will make its function clear and utilized.K ey w ords endosymbiont ,host defence ,immune ,protection摘 要 共生菌在昆虫体内的生长、繁殖过程中起着十分重要的作用,如营养功能、解毒作用、调控生殖及与寄主适应性等等。
蚕豆蚜日龄,翅型和寄生对其共生菌胞变化的影响
!(（#）##+#%中国生物防治学报P2/9=R=V6;N9.061K/606J/5.0P69ON60!"##年!月蚕豆蚜日龄、翅型和寄生对其共生菌胞变化的影响李献辉#，!，孟玲#，李保平#!（#4南京农业大学植物保护学院昆虫学系?农业部作物病虫害监测与防控重点开放实验室，南京!#""*%；!4金华出入境检疫检验局，金华’!#""#）摘要：初生内共生菌与宿主蚜虫的营养代谢密切相关。
本文观察了蚕豆蚜!"#$%&’(’)不同翅型的共生菌胞随宿主蚜虫生长发育的变化规律，以及饥饿和混合柄瘤蚜茧蜂*+%$"#,)(-%./0&-%-%寄生对共生菌胞的影响。
菌胞数量和体积随发育进程和翅型的变化而呈现有规律的变化：随若蚜发育而逐渐增大，然后随胎生蚜产生而逐渐减少；无翅蚜的菌胞数量和体积均显著大于有翅蚜。
随饥饿时间的延长，菌胞数量和体积迅速直线下降，而重新取食后又可迅速恢复。
蚕豆蚜被混合柄瘤蚜茧蜂寄生后的第’>，菌胞数量显著多于未寄生蚜虫，此后则明显少于未寄生蚜虫，从第@>的##*个·头+#降至第&>的@&个·头+#。
研究结果说明，蚜虫共生菌胞的变化与宿主蚜虫翅型、发育、外源营养以及蚜茧蜂寄生等密切关联。
关键词：共生；蚜虫；蚜茧蜂；菌胞数量；菌胞体积中图分类号：A@’’4’；B*’*4#!#文献标识码：C文章编号：#""%$*!&#（!"##）"#$""##$"%!"#$"%$&’&()*+,%&+*%,-.$%/01,，)/"’34"#"-$%$-5$’%/,6,"’02/$3，!"#$%&’(’)7+&2&8$DE F/.9$2;/#，!，G,HI D/9J#，DE K.6$8/9J#!（#4L=M D.76N.O6NM61G69/O6N/9J.9>G.9.J=-=9O61PN68Q/R=.R=R.9>S=RO E9R=5OR，G/9/RONM61CJN/5;0O;N=，Q=8.NO-=9O61 ,9O6-606JM，P600=J=61S0.9O SN6O=5O/69，H.9:/9J CJN/5;0O;N.0T9/U=NR/OM，H.9:/9J!#""*%；!4V/92;.,9ONM$,W/OE9R8=5O/69.9>B;.N.9O/9=K;N=.;，V/92;.’!#""#，P2/9.）09-%#"+%：SN/-.NM=9>6RM-7/6O/57.5O=N/..N=670/J.O=16N9;ON/O/69.0-=O.760/R-/926RO.82/>R<P2.9J=R61-M5=O65MO=R .069J X/O2.82/>>=U=068-=9O/9>/11=N=9O-6N82R.9>.R.11=5O=>7M RO.NU.O/69.9>8.N.R/O/R-X=N=67R=NU=>/9O2/R 8.8=N<Y2=9;-7=N.9>U60;-=61-M5=O65MO=R U.N/=>X/O2.J=.9>-6N82，/95N=.R/9J X/O2=.N0M0.NU.0JN6XO2.9>O2=9 JN.>;.00M>=50/9=>X/O2=-7NM68N6>;5O/69<Y2=9;-7=N.9>U60;-=61-M5=O65MO=R X=N=96O>/11=N=9O X/O2/9’>.MR.1O=N 7/NO2，7;O O2=9JN=.O=N/9.8O=N6;R O2.9/9.0.O=-6N82R<Y2=9;-7=N61-M5=O65MO=R>=5N=.R=>0/9=.N0M X/O2RO.NU.O/69 >;N.O/697;O5.97=N=56U=N=>.1O=N1==>/9J X.R N=R;-=><H;-7=N61-M5=O65MO=R X.R JN=.O=N/9.82/>R8.N.R/O/Z=>7M *+%$"#,)(-%./0&-%-%69O2=’O2>.1O=N8.N.R/O/Z.O/69O2.9/9;98.N.R/O/Z=>.82/>R，7;O O2=9-;520=RR/9O2=16N-=N O2.9 /9O2=0.OO=N，>N688/9J1N6-##*69O2=@O2>O6@&69O2=&O2>8=N.82/><Y2=5;NN=9O N=R;0OR R;JJ=RO=>O2.O-M5=O65MO=R U.N/=>N=0.O/U=0M X/O2.82/>-6N82，.J=，9;ON/O/69.9>8.N.R/O/R-<:,*.-：RM-7/6R/R；.82/>R；C82/>//>.=；9;-7=N61-M5=O65MO=R；U60;-=61-M5=O65MO=R近年来对共生菌在昆虫生物学中作用的研究兴趣日益高涨［#］。
蚜虫共生菌感染格局、动态及在宿主种群分化中的作用
蚜虫共生菌感染格局、动态及在宿主种群分化中的作用刘向东;张元臣【期刊名称】《南京农业大学学报》【年(卷),期】2018(41)2【摘要】蚜虫体内感染共生菌的现象较为普遍。
共生菌在蚜虫种群的存活、繁衍和应对外界压力等方面发挥着重要作用。
蚜虫种群感染共生菌的种类和组成模式多样,这有利于蚜虫种群应对多变的环境。
共生菌生活于宿主昆虫体内。
宿主感染共生菌的种类和数量动态受宿主的遗传背景和生态适应力、外界环境条件等多种因素的影响。
共生菌具有为宿主提供营养、消化植物组织和降解植物毒素等功能,从而影响宿主昆虫的寄主利用范围。
原生和次级共生菌可引起宿主蚜虫寄主范围的改变,赋予蚜虫利用新寄主的能力,从而促进种群的分化。
蚜虫体内通常有多种共生菌共存,共生菌种间关系会影响共生菌种群动态和生物功能的表现。
因此,在共生菌群落层次上探明蚜虫-共生菌-寄主植物三者间的关系将是今后研究的重点。
【总页数】9页(P209-217)【关键词】共生菌;多样性;种群密度;环境压力;寄主利用;相互关系【作者】刘向东;张元臣【作者单位】南京农业大学昆虫学系【正文语种】中文【中图分类】Q968.1【相关文献】1.黄瓜花叶病介体蚜虫种群空间格局动态分析 [J], 李伟东;林孔勋;范怀忠2.内共生菌 Wolbachia 在不同种群灰飞虱中的感染及对宿主生殖的影响 [J], 谢霖;史燕洪;刘宝生;方继朝3.共生菌Cardinium在宿主体内的分布、检测及其生殖调控作用 [J], 任素丽;孙秀新;薛夏;任顺祥;邱宝利4.小麦和大豆蚜虫中内共生菌Wolbachia的感染检测和系统发育分析 [J], 李彤;武予清;肖金花;段云;蒋月丽;苗进;巩中军5.果蝇肠道共生菌对宿主作用的研究进展 [J], 杜艳娇;田瑶;袁志霄;杨明耀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。