机体肠道是有益微生物发挥益生功效的主要靶点,但益生菌进入宿主肠道后与肠道内海量微生物并非和平共处,而是与肠道本地菌群对有限营养物质和肠道生态位进行残酷的竞争,随之衍生的选择压力也会对菌株的遗传稳定性造成影响。因此,对于肠道环境中菌株遗传稳定性的研究既关乎菌株的安全性评价,又直接影响其益生性能的稳定发挥,同时也为更加优秀突变个体及高效定殖株的筛选获得提供了新思路。为阐明肠道选择压力对益生菌遗传稳定性的影响,本研究拟从肠道微生态系统角度出发,以分离自海南传统发酵食品的一株具有潜在益生功效的有益微生物植物乳杆菌HNU082为研究对象,借助人,C57小鼠和斑马鱼三种典型生物学模型研究宿主肠道选择压力对菌株遗传稳定性的影响。并联合宏基因组测序与基因组重测序技术明确肠道内植物乳杆菌HNU082基因组的突变信息,在精确绘制肠道内该菌株基因组遗传变异图谱的基础上,找到突变位点与其表型及益生特性的潜在关联,探索肠道内该菌株的适应性进化及其与本地菌群的协同进化机制。首先我们基于植物乳杆菌HNU082独特的基因特征,设计了特异性引物,从而建立了基于菌株水平宿主肠道内植物乳杆菌HNU082的分离方法,通过传统培养方法联合基因组学技术筛选获得了不同模型宿主不同时间点的子代分离株。而后对分离株单核苷酸突变位点（SNPs）和基因组中插入或缺失片段进行注释,解析了菌株发生的适应性突变。由该菌株的基因组遗传变异图谱,我们发现植物乳杆菌HNU082在不同模型中发生突变的频率与菌株在宿主体内定殖时间相关,与宿主模型的选择相关性较小,且在不同宿主间采用的是平行进化策略,分别由5个与碳水化合物利用和转座酶相关的平行进化基因驱动:Gene 1470,Gene 2804,Gene 3003,Gene 3110和Gene 3111。经表型验证,我们发现短暂的肠道定殖促使菌株发生适应性突变,提升了菌株在宿主体内适应性,表型上体现在突变株对鼠李糖的利用增强,耐酸性增强。研究最后揭示了宿主本地菌群对益生菌干预的应答和共进化情况。益生菌的干预对小鼠肠道菌群的影响远大于对人肠道菌群的影响,并引发了本地菌群共进化,小鼠肠道本地菌群的共进化突变数量远高于人肠道菌群,以拟杆菌属和双歧杆菌属为主的肠道竞争者在益生菌定殖期间与益生菌争夺生态位,并出现了大量排他性突变,说明进化过程中物种不仅要适应环境,还要适应其他物种,揭示了肠道菌群进化过程中的“红皇后”假说。本研究阐释了益生菌进入肠道后的进化情况并探索了肠道内的协同进化机制,为以肠道为靶点的更加优秀突变株的筛选获得提供了全新思路。