昆虫体内Wolbachia共生菌的研究对于探索种群的遗传进化具有重大科学意义,在生物防治和遗传工程领域亦有极大的潜在用途。本研究针对Wolbachia共生菌与昆虫的相互作用这一科学问题,以仓储害虫书虱为对象,系统研究并阐明昆虫共生菌Wolbachia在书虱体内的感染情况和传递方式、对书虱种群生态适合度的影响、不同种书虱感染的Wolbachia品系wsp基因序列测定与同源关系分析、Wolbachia共生菌在书虱体内不同组织中的分布及对生殖等行为的调控作用。研究结果将丰富和发展Wolbachia共生菌与昆虫相互关系的科学理论和技术体系,充实生物进化及遗传变异的研究内容,使我国在该领域的研究整体上达到国际先进水平。
研究瞄准国际上有关Wolbachia共生菌与昆虫的相互作用这一研究热点,综合运用昆虫(螨)生物生态学、生理生化学、分子生态学、行为生态学等学科知识,借助统计分析、数学模型、生理生化及行为、分子生态分析技术等研究手段,系统研究了书虱体内共生菌Wolbachia的分子检测方法、Wolbachia的感染情况及其对书虱适合度的影响、Wolbachia在书虱种内的传递方式、各种书虱感染的Wolbachia品系wsp基因序列测定与分析、Wolbachia在书虱体内的分布及对生殖等行为的调控作用。建立了书虱体内共生菌Wolbachia的分子检测技术;研究发现,三色书虱菏泽种群体内检测出的Wolbachia属于B亚群,透射电镜超微形态观察进一步验证了分子检测的结果;Wolbachia的共生提高了三色书虱的竞争力,有利于三色书虱在自然界中建立种群。此外建立了书虱体内另一共生菌Cardinium的分子检测技术,同时发现,该共生菌消除后不利于嗜卷书虱的发育和繁殖。研究结果不仅在理论上将深化对昆虫与其共生微生物相互关系的认识,充实生物进化及遗传变异的研究内容,在实践上对于制定害虫综合治理方案均具有重要的意义。