微生物杀虫剂是害虫综合防治（integrated pest management，IPM）的重要组成部分。其中，真菌杀虫剂通过体表而引发一连串的复杂相互作用从而导致寄主死亡。真菌杀虫剂在施用后既能附着在植物表面，又能附着在昆虫体表。然而，真菌杀虫剂对植物叶表和寄主肠道微生物群落的研究甚少。金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）CQMa421是广谱杀虫真菌菌株，能够有效侵染稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis Guenee）和东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）。本研究课题采用田间防治稻纵卷叶螟的方法，研究了金龟子绿僵菌CQMa421菌株防治稻纵卷叶螟和对水稻叶表微生物的影响。结果发现，该菌株能有效防治稻纵卷叶螟。通过菌落形成数（colony forming units，CFUs）技术发现该菌株能在水稻叶表广泛分布，且随时间推移在水稻叶表的数量持续降低，但上层叶面的绿僵菌种群比下层的下降的更快。通过下一代测序技术（Next-generation sequencing，NGS）发现施用绿僵菌后，水稻叶表细菌微生物群落的物种丰富度和香农指数发生了暂时的改变。在施药6天时微生物的多样性和丰富度显著增加，增加了一些具有植物促生和污染物降解作用的微生物种群：甲基杆菌属（Methylobacterium）、鞘脂菌属（Sphingobium）和异常球菌属（Deinococcus）等；到12天时水稻叶表微生物群落与空白对照已无显著差异。上述研究结果表明，真菌杀虫剂能有效地控制害虫，但对作物叶表微生物多样性的影响较小，只是使水稻叶面细菌微生物分布和多样性出现了暂时的改变，表明真菌杀虫剂的施用对作物微生物生态无不利影响。　　真菌侵染能够引起寄主免疫反应。然而，真菌侵染改变寄主免疫反应后对寄主肠道微生物群落的影响尚缺乏系统研究。本研究以金龟子绿僵菌（M.anisopliae）CQMa421菌株侵染东亚飞蝗（L.migratoria）和斜纹夜蛾（Prodenia litura），蝗绿僵菌（M.acridum）CQMa102菌株侵染东亚飞蝗、白僵菌（Beauveria bassiana）Bb0725菌株侵染斜纹夜蛾，以弄清真菌侵染昆虫影响寄主肠道微生物和寄主存活的规律，以揭示昆虫病原真菌的致病机制。结果显示，东亚飞蝗和斜纹夜蛾除因真菌侵染致死外，还有较多寄主会因细菌致病而亡；低浓度真菌孢子处理组因细菌侵染致死的比例高于高浓度处理组，表明真菌在侵染昆虫的过程中有细菌侵入寄主昆虫并致其死亡。为了弄清真菌侵染对寄主肠道微生物群落的影响，分析了金龟子绿僵菌CQMa421菌株体壁侵染东亚飞蝗和斜纹夜蛾后肠道微生物群落变化。体壁接种CQMa421菌株显著地改变了东亚飞蝗中肠细菌微生物的物种丰富度和多样性，高浓度真菌孢子处理组东亚飞蝗中肠细菌微生物群落的（Un）Weighted UniFrac distance指数显著降低；能引起肠道腹泻的埃希氏杆菌属-志贺氏杆菌属（Escherichia-Shigella）是高浓度CQMa421菌株孢子处理组的最为重要的生物标志类群，而低浓度该菌株孢子处理组的生物标志类群是潜在昆虫病原细菌的假单胞杆菌属（Pseudomonas）；绿僵菌CQMa421菌株显著地改变了斜纹夜蛾中肠细菌微生物的群落结构和第7天的物种数量，潜在机会致病菌假单胞杆菌属（Pseudomonas）和动物致病菌普罗维登斯菌属（Providencia）在低浓度绿僵菌处理组显著高于对照组和高浓度绿僵菌处理组。　　对绿僵菌侵染后东亚飞蝗免疫相关基因的定量分析发现：血细胞固有免疫（肽聚糖识别蛋白基因PGRP1和PGRP3，以及Toll信号通路Spatzle基因）被绿僵菌扰乱，酚氧化酶处于较高水平；而中肠的固有免疫（Attacin）水平较低且其酚氧化酶活性也较低。以上研究表明体壁接种绿僵菌后，东亚飞蝗肠道免疫反应减弱导致肠道微生物群落发生变化、机会病原菌侵入体内而亡。本研究揭示了昆虫病原真菌致病的新机制：真菌体壁侵染寄主后寄主会通过提高体液和细胞免疫以抵抗真菌，却降低了其肠道免疫，导致寄主肠道微生物群落改变，部分寄主因机会菌侵染而死亡。该项研究的结果为真菌杀虫剂的大面积应用提供了重要依据，有助于阐明昆虫病原真菌的致病机制。