小菜蛾Plutella xylostellaa(L.)是危害十字花科蔬菜的世界性重要害虫。新的测序技术大大促进了昆虫肠道微生物多样性的研究,但对于肠道微生物与宿主之间的互作关系仍然知之甚少。为了解肠道细菌对小菜蛾适合度的影响,本文首先利用抗生素对小菜蛾进行多代处理,分析“抗生素-肠道细菌-宿主适合度”三者之间的关系,评价和验证抗生素对小菜蛾的直接毒性效应。再通过无菌食物的喂食以及肠道细菌的回复实验来综合评估小菜蛾肠道细菌对宿主适合度的影响,以期更好地阐明肠道细菌对小菜蛾的功能。主要研究结果如下:1.抗生素对小菜蛾适合度的影响利用抗生素处理小菜蛾幼虫4代,评估长期抗生素处理对小菜蛾适合度的影响。研究结果表明:抗生素处理不仅清除了肠道菌群,也对小菜蛾的生长、发育和繁殖产生了不利的影响,随着处理代数的增加,影响越显著。主要表现为:小菜蛾发育阻滞,发育历期延长,虫重、蛹重、化蛹率、产卵量、成虫寿命降低,且受影响的程度呈逐代递增的趋势,但小菜蛾的孵化率、雌雄比和羽化率并无显著影响。利用不同浓度梯度的抗生素处理小菜蛾幼虫,评估抗生素对小菜蛾的毒性效应。研究结果表明:随着抗生素浓度的增加,抗生素的毒性效应逐渐升高,尤其是高浓度抗生素处理的小菜蛾,化蛹率和单雌产卵量均大幅度地降低。综合两个研究的结果发现抗生素处理会对宿主造成一定程度的毒害作用,且抗生素浓度越高毒性效应越显著,长期的抗生素处理会导致小菜蛾生长发育受阻,繁殖力降低。利用抗生素处理小菜蛾的卵,评估卵壳携带的细菌对小菜蛾适合度的影响。结果表明抗生素处理卵并没有对小菜蛾的生长发育和繁殖产生显著的影响。2.肠道细菌对小菜蛾适合度的影响饲料敏感品系小菜蛾取食的人工饲料中含有相当大量的酵母菌,但酵母菌并不能在小菜蛾肠道内定殖,且人工饲料中的防腐剂可以有效抑制细菌的生长,因此取食人工饲料的小菜蛾缺乏肠道细菌。将取食人工饲料的SLss品系小菜蛾饲养到含菌菜叶上,一代后再将其重新饲养到人工饲料上,比较小菜蛾肠道细菌的变化。结果发现无菌小菜蛾取食菜叶后肠道细菌增多,重新饲养到无菌的人工饲料上后再次回复到无肠道细菌的状态,提示小菜蛾的肠道细菌主要来源于食物。基于人工饲料上的SLss品系小菜蛾缺乏肠道细菌,我们将SLss品系的幼虫饲养在菜叶上,让F1代取食萝卜苗,重新建立小菜蛾肠道菌群,再对F2代2龄幼虫进行抗生素处理,24h后回复肠道细菌,比较分析肠道细菌的回复对小菜蛾化蛹率的影响。实验结果发现:回复一种和回复多种肠道细菌均显著地提高了小菜蛾的化蛹率,且回复全部肠道细菌比回复一种肠道细菌更有利于宿主的化蛹;另外,取食普通菜叶的小菜蛾的肠道细菌和化蛹率均比取食无菌菜叶的小菜蛾的高,说明菜叶上的细菌有利于小菜蛾的化蛹。本研究发现抗生素处理导致了小菜蛾生长发育与繁殖的受阻,其受阻程度与抗生素处理的时间和浓度呈正相关;本研究也发现小菜蛾的肠道细菌主要来源于食物,且肠道细菌能够显著提高宿主的化蛹率。综合本文研究结果表明抗生素处理后宿主适合度的降低一方面是由于抗生素的直接毒性效应导致,另一方面是由于小菜蛾肠道细菌的缺失导致,肠道细菌对小菜蛾的适合度具有重要的促进作用。