无脊椎动物中常常存在着一些共生细菌。近年来，一些与生殖有关的共生菌引起了研究者的广泛关注。目前研究最多的一种共生菌是Wolbachia。它广泛存在于节肢动物体内，并能够通过多种方式调节宿主的生殖。包括雌性化(feminization)、孤雌生殖(parthenogenesis inducing,PI)、胞质不亲和（cytoplasmic incompatibility,CI）以及杀雄(male-killing，MK)。最近的一些研究表明，有些株系的Wolbachia参与宿主卵子发生过程，也有些株系的Wolbachia与宿主建立了营养共生的关系。Wolbachia的这些调控作用使得其雌性宿主获得生存优势，从而保证了其自身在宿主种群中的稳定存在和快速扩散。　　Cardinium与Wolbachia类似，是另一种广泛存在于节肢动物体内的与生殖有关的共生菌。Cardinium对宿主的生殖调控方式与Wolbachia也极为相似。包括胞质不亲和(CI)、孤雌生殖以及雌性化。但是，目前尚未发现引起杀雄作用的Cardinium。自然界中，宿主同时感染多种共生菌的现象较为常见。据报道，13.6％的叶螨体内同时感染了Wolbachia和Cardinium。　　本文以三种叶螨（二斑叶螨、截形叶螨、豆叶螨）为实验材料，深入研究了共生菌Wolbachia、Cardinium与宿主叶螨的相互作用关系。包括共生菌在叶螨体内的定位、共生菌对叶螨的影响、叶螨交配类型对共生菌的影响，并探索了Wolbachia在远缘宿主间的人工转染。进一步明确了共生菌与叶螨的相互关系，揭示了共生菌对叶螨生殖以及适合度影响的规律，并对利用共生菌来有效控制叶螨和其他害虫的危害提供了理论依据。　　之前的研究已经初步证明了Wolbachia能够对叶螨产生生殖调控作用。为了进一步揭示生殖调控作用的机理，我们以二斑叶螨为材料，利用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization，F.I.S.H)，对Wolbachia在二斑叶螨的卵以及雌雄成螨中的分布进行了定位。结果显示，在二斑叶螨的雌螨中，Wolbachia主要存在于生殖组织以及颚体部位。而在雄螨的整个腹部均有Wolbachia的分布，但绝大部分集中分布与生殖组织以及颚体部位。当雌螨体内胚胎形成时，体内大部分Wolbachia移入胚胎内，并随着雌螨产卵而成功入侵到后代中。用直观的方式显示了Wolbachia母系遗传的特性。我们也对正在产卵的雌螨进行了Wolbachia的定位。结果显示，体内的大部分Wolbachia随卵而产出体外。在叶螨的卵中，当卵龄为24小时时，Wolbachia呈均匀分散的状态。然而随着卵内细胞的分化，当卵龄为72小时时，Wolbachia开始向卵的一端集中。根据成螨中的定位结果，我们推测，这一端将发育为成螨的生殖组织。根据定位结果以及前人的研究，我们推测，Wolbachia对叶螨的生殖调控作用可能是其参与生殖细胞的一些代谢活动的结果。另一方面，宿主的生殖细胞代谢可能对Wolbachia有一定的影响。在此基础上，我们展开了以下的研究。　　尽管共生菌对宿主的影响已经有了较全面的研究，但宿主对共生菌有影响却少有报道。为了研究宿主对共生菌的影响，我们分别选用了单感染Wolbachia的二斑叶螨（Tetranycus urticae Koch）和双感染Wolbachia和Cardinium的截形叶螨（Tetranychus truncates Ehara）展开了研究。比较了不同交配类型的雌雄螨体内细菌浓度的变化情况。结果显示，叶螨交配类型能够显著影响两种共生菌的密度变化。在单感染Wolbachia的二斑叶螨中，我们发现，对于感染的叶螨来说，与感染者交配比与不感染者交配更有利于其体内Wolbachia的复制。而在双感染Wolbachia和Cardinium的截形叶螨中，我们发现与不感染的叶螨交配有利于双感染者体内Wolbachia和Cardinium的增殖。另外，为了全面了解共生菌与宿主的互作关系，我们也评估了两种共生菌对二斑叶螨和截形叶螨的生殖以及适合度的影响。结果显示，在二斑叶螨中，Wolbachia能够引起较强的CI。在双感染的截形叶螨中，Wolbachia和Cardinium同样能够引起CI作用。在适合度方面，两种共生菌对两种叶螨的寿命没有显著的影响，但是却显著提高了两种叶螨的产卵量。　　叶螨中的共生菌单感染以及双感染现象是比较常见的。在本研究中，我们首次发现了一种复杂的多感染现象。在同一豆叶螨（Tetranychus phaselus Ehara）个体中同时感染了两种株系的Wolbachia（wOri和wCon）和一种株系的Cardinium。另外，在同一种群中也存在着wCon和Cardinium双感染的个体和不感染个体。三种品系的杂交结果显示，wOri不能引起CI作用，而多感染（wOri，wCon和Cardinium）和双感染（wCon和Cardinium）均能引起CI。经过对三种细菌的定量，我们发现wOri不能引起CI是因为它在雄螨中的拷贝数非常低所导致的。然而，前人的研究表明，对于Wolbachia来说，它在种群中能够稳定存在并迅速扩散的主要动力是CI。为了揭示非CI、低拷贝的wOri在该豆叶螨种群中的扩散动力，我们分别比较了不同感染类型的雌螨的寿命。同时也比较了不同交配类型的不感染雌螨的寿命。经过分析，我们发现，wOri能够显著延长其雌性宿主的寿命。这就延长了wOri在雌性宿主体内存在的时间，从而能够被遗传给更多的后代。另外，当不感染雌螨与感染wOri的雄螨交配后，雌螨的寿命急剧缩短。这就强烈抑制了不感染种群的扩张。根据这一结果，我们推测，wOri通过延长雌性宿主寿命和抑制不感染雌性个体的寿命来实现自身在种群中的扩散。这也是目前发现的Wolbachia扩散的又一新动力。　　然而，在自然种群中，我们没有发现单感染wOri的个体。wOri始终是与wCon、Cardinium同时存在着。那么wOri与wCon、Cardinium之间存在着怎样的相互关系呢？我们比较了多感染雌螨以及双感染雌螨体内wCon和Cardinium的密度。结果显示，wOri的存在促进了wCon和Cardinium的扩增。综合以上的结果，我们认为，wOri与wCon、Cardinium之间存在互利的关系。一方面，wOri分享了wCon和Cardinium共同引起的强烈的CI作用。有利于wOri在叶螨种群中的稳定存在和扩散。另一方面，wOri促进了wCon和Cardinium在雌螨体内的扩增，同样有利于它们在叶螨种群中的扩散，并提高了二者的感染密度。　　Wolbachia的人工转染技术是目前用来研究Wolbachia与宿主互作关系以及评估Wolbachia生防潜在价值的重要方式。近年来，随着这一技术的不断成熟，研究者发现Wolbachia在防治媒介昆虫中具有重要的应用价值。研究者将果蝇中的Wolbachia人工转染进蚊子体内后，发现蚊子对许多病原物产生了抗性，从而阻断了以蚊子为传播媒介的病原物向人类的传播。在此基础上，我们尝试将灰飞虱体感染的引起完全CI（不感染雌虫与感染雄虫交配后，后代孵化率为零）的Wolbachia转染到豆叶螨体内，研究了Wolbachia与新宿主叶螨的互作关系，以评估其生防应用价值。在研究中，我们采用过滤、离心的方法将灰飞虱体内的Wolbachia纯化分离出来，然后通过显微注射的方法注射进豆叶螨的雌螨体内。经过多世代的跟踪检测，我们发现，外源Wolbachia在豆叶螨中的感染率呈现先上升后逐渐下降的趋势。另外，我们比较了外源Wolbachia和自然感染的Wolbachia对豆叶螨的生殖以及适合度的影响。结果显示，两种品系的Wolbachia为同一宿主带来了不同的影响。首先，自然感染的Wolbachia能够引起豆叶螨的胞质不亲和CI，然而外源Wolbachia对豆叶螨的生殖却没有显著的影响。第二，两种株系的Wolbachia对豆叶螨的寿命均无显著的影响。第三，自然感染的Wolbachia能够显著促进雌螨产卵，而外源Wolbachia却强烈抑制了豆叶螨产卵。第四，定量结果显示，外源Wolbachia的拷贝数显著低于自然感染Wolbachia的拷贝数。通过以上结果，我们认为灰飞虱感染的Wolbachia在短时间内没有完全适应豆叶螨的细胞环境，所以导致了其感染率不稳定、拷贝数极低等现象的产生。一方面是因为两种宿主的亲缘关系较远，另一方面是由于两种Wolbachia株系的亲缘关系也较远，为快速而稳定的转染带来了挑战。但外源Wolbachia抑制豆叶螨产卵量的现象说明，该Wolbachia具有一定的生防应用价值。