共生细菌能在昆虫的生长、生殖、抵抗病原菌和有害物质等生物学过程中起重要的作用。稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel)在我国是一种重要外来入侵害虫,对水稻生产的潜在危害巨大。先期研究表明,Wolbachia是稻水象甲中的一种主要共生细菌,为宿主正常生殖所必需,但该象甲是否还存在其他共生细菌,对宿主生殖的作用如何,尚不清楚。本研究基于细菌16S rRNA序列的扩增和分析,对不同地理种群稻水象甲的肠道和卵巢中的细菌种类进行了鉴定,分析了细菌群落的多样性,并研究了主要细菌与其生殖的关系,探讨了影响宿主生殖的分子机制,具体结果如下：对5个地理种群稻水象甲(美国德克萨斯州Beaumont、阿肯色州Colt、加利福尼亚州Biggs、河北唐海和浙江乐清)体内细菌种类研究发现,其肠道细菌隶属于α-、p-、γ-变形菌纲、芽孢杆菌纲、鞘脂杆菌纲和放线菌纲,主要共生细菌有Pantoea和Wolbachia、除了Beaumont种群,其余4种群的细菌多样性均较低。在卵巢中仅发现3类细菌,即α-、Y-变形菌纲和芽孢杆菌纲,Wolbachia和Nardonella是主要的细菌。定量检测了稻水象甲经抗生素处理后体内主要共生细菌的变化情况,并结合生殖表型的变化,评价了主要细菌在该象甲中的作用。结果表明,成虫经四环素处理后(不能正常生殖)体内Wolbachia含量比水处理的显著减低,而经庆大霉素处理后(仍能正常生殖)该细菌的变化不甚明显,这与预期相符。成虫分别经四环素、庆大霉素处理后,Nardonella均保持在较高水平。成虫经庆大霉素处理后,Rickettsia的含量显著降低。表明稻水象甲生殖与Nardonella和Rickettsia含量的变化无明显关系,两者不是该象甲生殖所必需的。该结果验证了Wolbachia在该象甲生殖过程中所起的重要作用。对成虫分别进行四环素和庆大霉表处理,使其分别处于Wolbachia被去除和感染有这种细菌的状态,然后采用抑制性消减杂交技术(SSH),构建了这两类成虫的消减杂交文库。对文库中的序列进行了克隆和GO分析,对其中部分基因在Wolbachia感染与不感染状态下的表达水平进行了定量检测。发现Wolbachia可影响该象甲多种基因的表达,包括与代谢过程、细胞过程、催化活性、生殖、免疫、死亡等相关的基因,其中3个基因的表达变化显著,即核糖体RNA反义转录蛋白(transcript antisense to ribosomal RNA protein 1,TAR1)类似物、一种假设蛋白和保幼激素环氧化物水解酶类似蛋白5前体(juvenile hormone epoxide hydrolase-like protein 5 precursor)。通过本研究,明确稻水象甲体内共生细菌的主要种类和多样性,以及主要共生细菌在该象甲生殖中的作用及其部分机制。研究结果丰富了我们对象甲类昆虫与共生细菌关系的认识,为今后开展此类昆虫中共生细菌演化、生殖机制、细菌与宿主的互作机制等方面的研究提供了重要信息。