昆虫肠道共生大量微生物,其丰富度因种类不同有较大差异。大多数昆虫的微生物定殖尚未了解,其菌群组成还有很大研究空间。优雅蝈蟲(Gampsocleis gratiosa)隶属于直翅目(Orthoptera)蟲斯科(Tettigoniidae),是研究直翅目昆虫生长发育的良好模式生物,其研究对不完全变态、也非社会性的昆虫有代表意义。主要结果如下:1、本课题基于16S rDNA V3-V4区450 bp高变序列,通过Illumina MiseqTM高通量测序,分别对优雅蝈螽两性1-7龄若虫、以及成体4个阶段,在活体状态持续收集粪便,对肠道微生物组成进行研究,每组3个生物学重复,共66个粪便样品。单个样品测序20.79-24.82万条序列,共计获得20.96 Gb原始数据。2、去除Barcode、引物和接头序列,根据Overlap关系,把成对序列拼接成一条序列。然后按照测序前的Barcode标签,分离出需要的各样本数据。并对分离得到的数据质控过滤,以去除嵌合体和非特异性扩增序列,获得最终数据。按照97%的相似性阈值,共获得576684个OTU。3、门、纲、目、科级水平,优势菌均比较单一,其他菌群所占比例不足1%。属级水平来看,也仅6个属超过总量1%。在发现的44门,78纲,112目,251科,936属细菌中,门级水平的变形菌门(57.62%)、厚壁菌门(42.08%);纲级水平的Y-变形菌纲(57.42%)、芽孢杆菌纲(41.99%);目级水平的肠杆菌目(56.74%)、乳杆菌目(41.32%);科级水平的肠杆菌科(56.75%)、乳杆菌科(40.45%);以及属级水平的乳酸菌属(40.37%)、哈夫尼菌属(3 1.46%)和克吕沃尔菌属(15.79%)占据绝对优势。优雅蝈螽的肠道微生物构成在不同发育阶段、两性间存有差异。优势菌群的种类在各样本中基本保持一致;但比例上各组间差异很大。不同发育阶段的影响,略大于性别造成的不同。4、优雅蝈螽肠道微生物的种类相对稳固,初孵若虫粪便中就已含有多种细菌,并基本与其后各龄期肠道细菌的组成结构相似。5、通过PICRUSt,我们将测序得到的微生物与数据库比对,再和生物功能联系,预测可能对宿主功能的影响。基于COG,共有4791条基因得到注释,丰度较高的有4352条;基于KEGG,共有6908条基因得到注释,丰度较高的有5169条。基本组成为各种酶、蛋白,以及调节因子。我们认为微生物存在垂直传播,初孵若虫可能通过取食卵壳,获取母体细菌。各样本间进化关系与虫龄、性别关系不显著。同时由于所有个体单独饲养、条件相同,每个样本由6个个体的粪便混合形成,并设置了3个生物学重复保证结果的准确性。我们认为宿主在肠道微生物群落结构方面发挥作用,可能有选择特定分类群的功能。各肠道微生物所占比例与宿主发育过程、性别相关,表明宿主体内的生理学变化影响了细菌生长。除优势菌群以外,还发现众多其他种类的细菌。但44门细菌只集中于两门,也说明尽管优雅蝈螽的肠道为菌群的栖息提供了多样的生态位,肠道内部环境也对其生存有严格限制。这就造成了菌群种类的减少,只有少数种类的细菌可以适应肠道中的生活,压缩肠道菌群中的多样性,使其远远小于环境中的微生物多样性。定殖的微生物群落对宿主适应环境、生长发育有极大贡献。通过预测,我们得知肠道微生物涉及一系列基础的生命功能,对优雅蝈螽生长有关键性的作用,促进其发育和代谢。