共生菌Wolbachia在昆虫中广泛存在,是昆虫进化的重要动力。现已发现Wolbachia对宿主生殖具有普遍的调控作用,也发现其在双翅目昆虫中具有保护宿主免受病毒侵染等作用。除此而外,Wolbachia对宿主是否还存在其它的抗逆性调节作用,值得进一步研究。灰飞虱是水稻上的重要害虫,其体内也存在Wolbachia等共生菌。本文在分析灰飞虱体内共生菌群落组成结构,重点研究了Wolbachia对灰飞虱抗化学药剂、抗杀虫细菌及耐高低温的影响,明确Wolbachia对宿主抗逆性的调节作用,以期进一步揭示共生菌与宿主相互关系,并为害虫的高效治理提供新思路。1.灰飞虱体内共生菌群落的组成结构及化学药剂的影响为明确灰飞虱体内共生菌群落的组成,对采自江苏南京（NJ）、丰县（FX）、如皋（RG）、江都（JD）、建湖（JH）、吴江（WJ）和云南楚雄（CX）7个地区的灰飞虱进行了共生菌感染种类的检测;对室内筛选的灰飞虱噻嗪酮（BR）和毒死蜱（CR）抗性品系与敏感品系（S）的共生菌感染比率进行了测定;同时检测了对噻嗪酮存在不同抗性的灰飞虱品系体内Wolbachia种群密度。结果表明,灰飞虱不同种群中共生菌感染种类存在差异,7个种群中均检测到Wolbachia、Acinetobacter和Serratia三种共生菌,但只在JD、JH和WJ种群中检测到Arthrobacter的存在,在NJ、JD、FX、RG和CX这5个种群中检测到Arsenophonus的存在,7个灰飞虱虱种群中均没有检测到Cardinium hertigii和Chryseobaterium。在灰飞虱各种群中发现存在8种共生菌感染种类组合,且抗性品系出现的组合类型比敏感品系多1-2种。灰飞虱虱抗噻嗪酮品系雌虫中Serratia单感染和Wolbachia+Serrataa复合感染的个体比率显著高于敏感品系。还研究了 CX、NJ、FX和RG灰飞虱中Wolbachia的遗传差异,wsp基因分析表明四个地区的共生菌均属于B群Con亚群wStri株系;利用多位点序列分型（MLST）对Wolbachia的进一步分析表明,它们的分型也无差异。灰飞虱种群中Wolbachia含量高的个体抗噻嗪酮的能力强。灰飞虱体内共生菌群落的组成结构可能与灰飞虱的生态适应力或抗药性相关。2.抗生素对灰飞虱体内Wolbachia的去除效果为获得不感染Wolbachia的灰飞虱品系,采用RT-PCR定量研究了四环素处理对灰飞虱体内Wolbachia的去除效果。通过2mg/ml的四环素溶液连续处理水稻苗,并用于饲养灰飞虱,然后在各个代次中检测灰飞虱个体中Wolbachia的含量,研究发现四环素能有效清除灰飞虱雌雄体内的Wolbachia。四环素处理灰飞虱1代后Wolbachia的含量显著下降,处理2代后灰飞虱体内Wolbachia含量降到极低水平,并且处理到5代时也一直都保持在这极低水平。对抗生素处理5代后的灰飞虱停止四环素处理后,其仍处在极低水平,直到第15代也未发现有Wolbachia的恢复趋势。以上结果表明,2mg/ml四环素处理5代可以有效去除灰飞虱体内Wolbachia,且停用抗生素10代内Wolbachia种群不会恢复。这为高效建立去除Wolbachia的灰飞虱品系提供了有效方法。3.Wolbachia感染对灰飞虱抗逆性的影响为了明确Wolbachia对灰飞虱种群抗逆能力的影响,研究了Wolbachia感染和去除后灰飞虱的抗化学药剂、抗杀虫细菌及耐高低温的能力。研究发现,灰飞虱体内Wolbachia对宿主的抗药性有影响,灰飞虱的抗噻嗪酮品系和敏感品系在去除体内Wolbachia后,均提高了它们对噻嗪酮农药的敏感性,但降低了其对毒死蜱的敏感性,而对噻虫嗪和吡蚜酮的敏感性无变化。灰飞虱江苏如皋种群（RG）在去除Wolbachia后,也对噻嗪酮的敏感性增加,南京种群（NJ）去除Wolbachia后对毒死蜱的敏感性降低,所有种群去除Wolbachia后对噻虫嗪和吡蚜酮敏感性均无变化。灰飞虱感染Wolbachia可在一定程度上提高其对粘质沙雷氏菌的抵抗力,去除共生菌后杀虫细菌的致死率提高。Wolbachia感染对灰飞虱在高温下的孵化影响较小,但能在一定程度上提高灰飞虱若虫在35℃下的存活率。Wolbachia感染对灰飞虱若虫对短期极端低温的耐受性没有显著影响。Wolbachia感染可以提高灰飞虱种群的抗逆能力,实现对宿主的保护作用。4.Wolbachia在灰飞虱抗药性中的作用为探究Wolbachia在灰飞虱抗化学杀虫剂能力上的作用,本文采用CX-S、RG、FX和NJ四个品系灰飞虱间的杂交与回交方法,置换感染Wolbachia株系的灰飞虱宿主的遗传物质,获得了 12个仅置换了宿主遗传物质而不改变Wolbachia株系的灰飞虱品系,然后测定了置换前与置换后各品系灰飞虱的抗药性水平。对新建灰飞虱品系体内Wolbachia定量分析发现,Wolbachia共生菌可以在遗传物质改变后的新宿主中稳定存在。Wolbachia CX株系能够显著提高FX和NJ灰飞虱品系抗噻嗪酮能力,Wolbachia RG株系、FX株系和NJ株系均能显著提高RG灰飞虱品系抗噻嗪酮能力。Wolbachia RG株系提高了 CX和NJ灰飞虱品系抗毒死蜱能力,Wolbachia FX株系也提高了 NJ灰飞虱品系抗毒死蜱能力。由此说明,灰飞虱体内Wolbachia在宿主抗药性上所起的作用受Wolbachia和灰飞虱遗传特性的共同影响。5.Wolbachia对灰飞虱体内酶活性和P450基因表达水平的影响为探究Wolbachia调节灰飞虱抗逆性的机制,研究了Wolbachia对灰飞虱体内保护酶和解毒酶活性以及P450相关基因表达的影响。结果表明,去除Wolbachia后,RG灰飞虱品系总超氧化物歧化酶SOD升高,而FX的SOD活性降低;CX-R2灰飞虱品系过氧化物酶POD活性升高,而FX的POD活性降低;CX-R1、CX-R2、CX-R3和FX灰飞虱品系羧酸酯酶CarE活性降低;CX-S灰飞虱品系谷胱甘肽S-转移酶GST活性升高,而CX-R2GST活性降低;CX-R1、CX-R2和CX-R3灰飞虱品系微粒体多功能氧化酶MFO活性升高,而FX的MFO活性降低。在一些灰飞虱品系中去除Wolbachia后其多个P450相关基因的表达量显著上调,不过有些品系中没有显著变化。灰飞虱品系和Wolbachia共同影响了灰飞虱体内P450基因的表达。Wolbachia可能通过对灰飞虱宿主提供解毒作用,从而提高宿主的抗逆能力。