水椰八角铁甲Octodonta nipae（Maulik）、椰心叶甲Brontispalongissima（Gestro）和红棕象甲Rynchophorus fnerrugieus Olivier是世界性棕榈科植物主要的毁灭性害虫,也是近年来入侵中国的3种重要入侵甲虫。了解共生微生物群的动态对于揭示入侵性害虫及其共生菌之间复杂的相互作用是至关重要。本研究采用基于454序列的测序技术来确定共生菌的多样性和动态,结果显示在水椰八角铁甲不同生长发育阶段和繁殖器官中检测到2,075,281条原始序列。以大于等于97%相似度阈值进行聚类分析显示至少有3,959个OTUs划分为5个不同的种类。大部分为变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria、厚壁菌门Firmicutes,但是一些分类水平较低的种类在昆虫变态发育过程中发生了显著的变化。肠杆菌科Enterobacteriaceae和皮杆菌科Dermabacteraceae在未成熟阶段（卵、幼虫和蛹）是最丰富的家族,而成虫阶段（雌虫和雄虫）和生殖器官（卵巢和精巢）中,则是以原生菌科Anaplasmataceae为主。浆菌属Serratia和乳球菌属Lactococcus在卵期是最丰富的,而泛菌属Pantoea和杆菌属Brachybacterium则在幼虫和蛹中大量存在。有趣的是,在所有样品中都检测到的沃尔巴克氏菌Wolbachia均呈现阳性,且在成虫和生殖器官中的含量非常高（>64%）。这些结果有助于我们对水椰八角铁甲和其共生细菌之间复杂共生关系的理解,将为控制该害虫提供新的控制策略。由于高丰度表达,我们重点研究了水椰八角铁甲中的Wolbachia。沃尔巴克氏菌是内共生菌沃尔巴克氏菌属（Rickettsiaceae:Rickettsiales）,Wolbachia菌是与节肢动物相关的最丰富的细菌群之一。由于其对宿主繁殖（杀雄、孤雌生殖、细胞质不亲性及雌性化）的重要影响,沃尔巴克氏菌作为未来害虫管理的手段引起了广泛的关注。然而,它们之间的关联、侵染动态和功能在许多入侵害虫中仍然是未知的。因此,本研究中,我们首次研究了水椰八角铁甲中出现的沃尔巴克氏菌的侵染情况。通过对wsp基因的研究证明水椰八角铁甲是自然感染了沃尔巴克氏菌,这是一种普遍存在的沃尔巴克氏菌菌株（wNip）,说明这是完全的母系遗传。此外,采用MLST（gatB,fbpA,coxA,ftsZ,hcpA）新序列类型（ST-484）的分析,结果显示水椰八角铁甲和其共生菌沃尔巴克氏菌具有特殊的基因型关联。最后,定量PCR分析显示,不同生长发育阶段（卵、幼虫、蛹、雌成虫和雄成虫）、虫体不同部位（头、胸、腹）以及不同组织（卵巢、精巢、肠道）的Wolbachia菌感染密度存在显著差异。水椰八角铁甲感染的沃尔巴克氏菌的系统发育分析表明,其在所有生长发育阶段过程中具有特异性,并且属于沃尔巴克氏菌A分支的同一种单型。沃尔巴克氏菌介导的宿主害虫椰心叶甲Brontispalongissima,作为棕榈植物重要入侵害虫也引起了人们的关注。采用沃尔巴克氏菌表面蛋白（wsp）和多位点序列类型（MLST）基因型分析检测宿主生长发育阶段、虫体部位和不同组织的沃尔巴克氏菌的侵染密度,结果显示所有样品均检测到wLog菌株,说明椰心叶甲受到沃尔巴克氏菌的侵染是垂直传播。而MLST图谱显示两个新的等位基因ftsZ-234和coxA-266定义的新序列分型ST-483,说明椰心叶甲和其共生菌沃尔巴克氏菌这种特殊的基因型相关性。定量分析显示卵和成虫阶段感染沃尔巴克氏菌的密度更高,成虫主要是是腹部和生殖组织的感染密度较高,而性别之间却没有显著的差异。此外,与其他已知的沃尔巴克氏菌介导的节肢动物的研究进行wsp和MLST 比对分析,发现其具有相似的基因型,归类到沃尔巴克氏菌B分支。分析共生菌的感染密度是了解其对宿主生物学影响的重要手段之一,这些最新的发现将有助于未来了解宿主和共生菌之间的关系,以及共生菌作为微生物制剂来减少害虫种群的潜在作用。沃尔巴克氏菌广泛存在,且能够用独特的表型行为来改变昆虫的生殖系统。我们采用四个沃尔巴克氏菌特异性引物（SPs）和一对细菌通用引物（BP）进行PCR,检测棕榈科植物毁灭性害虫红棕象甲Rynchophorus ferrugineus不同地理种群的内共生菌存在的可能性。从白背飞虱Sogatella furcifera分离的沃尔巴克氏菌菌株作为阳性对照进行平行性分析。结果显示,不论是实验室饲养的还是野外的红棕象甲种群,在不同生长发育阶段均没有检测到沃尔巴克氏菌。此外,从NCBI数据库中收集的近源相关的沃尔巴克氏菌介导的甲虫的序列进行系统发育分析,揭示该细菌对红棕象甲的感染程度,这将有助于红棕象甲的生物防治。该研究有助于了解沃尔巴克氏菌侵染甲虫的进化结果。此外,我们全面调查了 5个国家的不同地理种群椰心叶甲沃尔巴克氏菌侵染的流行性和线粒体（mtDNA）多态性,包括中国大陆和台湾、越南、泰国、马来西亚和印度尼西亚等。本研究检测3个不同的基因共540条序列,如细胞色素氧化酶（COI）、沃尔巴克氏菌表面蛋白（wsp）和多位点序列类型（MLST）基因等。COI遗传分化值为0.08%-0.67%,同样地,所有样品种内种间均检测到显著的遗传多样性（π=0.00082;P=0.049）。同时,21个不同地理群体中检测到10个不同的单倍型（单倍型多样性为0.4379）,单倍型H6（46个个体）含有最多的群体数。随后,沃尔巴克氏菌流行性结果显示所有椰心叶甲样品都是阳性的（100%）,说明椰心叶甲是自然感染沃尔巴克氏菌的。wsp结果显示其在中性选择（P=0.049）模型下有较高的核苷酸多样性（π=0.00047）。同时,在沃尔巴克氏菌联合MLST位点分析发现核苷酸多样性（π=0.00041）也具有类似的趋势。此外,wsp和MLST基因的系统发育分析显示,椰心叶甲所有样品均属于沃尔巴克氏菌B分组。该结果有力地表明椰心叶甲共生菌沃尔巴克氏菌和其mtDNA是高度相关的,沃尔巴克氏菌能够影响椰心叶甲种群基因结构和多样性。最后,我们采用宿主COI基因建立沃尔巴克氏菌基因型来精确鉴别椰心叶甲和水椰八角铁甲同个科（叶甲科）成员的个体。椰心叶甲的生物学和形态特征与水椰八角铁甲相似,且被认为是世界范围内最具危害力的棕榈植物害虫。本研究克隆并测序一个编码沃尔巴克氏菌表面蛋白wsp和COI基因片段。得到基因序列长度分别有wsp为600 bp、COI为804 bp,ESPript3软件包和MEGA5软件进行多重比对,比较序列分析说明这两种甲虫中具有代表性的wsp和COI序列是高度变异的。为了确定细菌的变异,采用细菌基因多位点序列类型（MLST）分析,得到了相同的变化趋势。此外,系统发育分析还表明椰心叶甲和水椰八角铁甲是两种不同的物种,分别属于两种截然不同的沃尔巴克氏菌B组和A组。目前的结果能够快速地鉴别这两个物种。考虑到该手段的简单和成本效益,可以将其作为鉴别入侵物种的诊断手段,尤其是像椰心叶甲和水椰八角铁甲这种具有相似的形态特征的物种。