白蚁作为自然界木质纤维素的高效降解者,在能源日益缺乏的当今受到了科学界的广泛关注。研究白蚁肠道微生物群落结构及不同微生物的功能和相互之间的协作,探讨降解木质纤维素机理,挖掘木质纤维高效降解新基因,建立微生物菌群高效降解木质纤维素仿生系统(人工菌群),对开发与利用世界上储量庞大的生物质能源具有积极的意义。本研究以河南特有的林木害虫扩头蔡白蚁为研究对象,研究了经过三种不同纤维素含量食物(刺槐木屑、玉米秸秆和滤纸)饲喂两周后,三组扩头蔡白蚁肠道微生物优势菌群的变化,并以此推测白蚁肠道内各种不同菌群可能具备的功能。此外,通过构建扩头蔡白蚁肠道微生物元基因组BAC文库,储备该微生物群落的遗传信息,建立全面真实研究白蚁肠道微生物群落的有力平台,使白蚁肠道微生物生态学的研究前进一大步。本文主要研究内容和结论如下:1.经DGGE分析扩头蔡白蚁肠道微生物菌群,发现了 4种拟杆菌,6种变形菌,3种螺旋菌,2种厚壁菌和1种脱铁杆菌,其中变形菌无论是数量还是丰度都是最高的。2.对三组饲喂结果的比较发现,随着纤维素含量的增加,白蚁肠道微生物优势菌群的数量也明显呈现递增,滤纸饲喂组的优势菌群的数量最多,香浓指数分析结果最大,表明食物纤维素含量富集了白蚁肠道中的某些微生物,即可能具有纤维素降解能力的微生物。3.白蚁肠道微生物组成受食物影响,食物组成的变化会引起优势菌发生改变。结合本实验两周饲喂扩头蔡白蚁后其肠道微生物区系的变化可以推测,拟杆菌和螺旋体主要作用于降解纤维素,而非木质素;厚壁菌门则可能更偏向于降解木质素;本实验发现原生动物变化并不大,且螺旋体常常外共生于原生动物,又有较多原生动物降解纤维素的报道,所以,原生动物可能与螺旋体作用一致或者协同作用;变形菌具有非常广泛的功能,维持着整个扩头蔡白蚁肠道内环境及能量供应的平衡。4.本研究成功构建了白蚁肠道微生物元基因组BAC文库。所构建文库包含克隆子数目为14976,平均插入片段大小为71.7 kb,空载率约为1.04%,预计库容高达1075.5 Mb。该文库基本储备了白蚁肠道微生物的全部基因信息。