家蚕肠道微生物多样性及功能研究进展

唐名艳，蒋满贵，唐亮，赵烨芸，黄深惠，陈小青*

（1.广西壮族自治区蚕业技术推广站，南宁市 530007；2.广西壮族自治区蚕业科学研究院，南宁市 530007）

近年来，肠道微生物对宿主的影响已成为国内外研究的热点。大量研究表明，肠道微生物参与宿主的生长发育、免疫防御、神经信号传导等重要生理过程，在人体和动物体健康中发挥着重要作用［1］。分布广泛且种类繁多的昆虫与哺乳动物一样，其肠道微生物也形成了极为多样的种群结构和生物学功能。越来越多的研究发现，肠道微生物在调节宿主生长发育和繁殖［2］、协助消化食物和解毒［3］、协同宿主抵御天敌和病原微生物［4-6］、调节宿主耐热性［7］、增强对杀虫剂的抗性［8］等方面均起着重要的作用。家蚕作为一种重要的经济资源性昆虫，在助农增收、脱贫攻坚、县域经济发展方面做出了积极的贡献。深入研究肠道微生态变化与家蚕健康生长之间的关系，对提高桑叶转化率、增强家蚕抗病能力提高蚕茧的产量和质量具有重要意义。关于家蚕肠道微生物的研究，最早可追溯到20世纪60年代日本学者对家蚕肠道微生物进行的初步调查［9］，之后越来越多的学者对家蚕肠道微生物的组成成分进行了广泛的研究。本文就近年来国内外家蚕肠道微生物多样性及功能的研究进展进行综述，且就当前家蚕肠道微生物研究存在的问题进行阐述，并对家蚕肠道微生物的研究前景进行了展望，以期为未来家蚕肠道微生物的理论和应用研究提供参考。

1 家蚕肠道微生物多样性研究进展

1.1 家蚕肠道微生物多样性组成

肠道微生物指动物肠道中存在的数万亿共生微生物，由细菌、真菌、病毒组成，其中细菌占90%以上［10］。从功能角度讲，肠道内微生物分为共生、益生和病原微生物三大类，这些微生物之间互利共生又相互制约，形成一个复杂的生态系统。如同所有的生态系统一样，多样性至关重要。肠道微生物多样性即肠道微生物的物种组成及结构特征，多样性保障了菌群的稳定性达到维持机体生理平衡。早期家蚕肠道微生物的研究都是从患肠道疾病的家蚕肠道分离细菌性致病菌，如肠球菌属（Enterococcus）［11-12］、沙雷氏菌属（Serratia）［13］、绿叶假单胞菌（Pseudomonas chlororaphis）［14］。正常情况下家蚕肠道内的这些致病菌对家蚕本身并无致病作用，与其他正常菌一起维持共生关系。只有在家蚕体质虚弱的前提下，这些致病菌才大量繁殖导致家蚕肠道内细菌比例失调引发蚕体发病。如肠球菌属中的粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、屎肠球菌（Enterococcus faecium）是引起家蚕细菌性软化病（俗称空头病或起缩病）的病原。随着对昆虫肠道微生物的研究日益深入，越来越多肠道微生物的潜在功能与价值被挖掘，越来越多专家学者对家蚕肠道微生物的研究也逐渐转变为对肠道中微生物多样性的探究。家蚕和大多数昆虫一样，肠道微生物的多样性受蚕期、龄期、品系、性别等内部因素和食料等外部因素的影响。在门水平对目前现有家蚕肠道微生物多样性研究进行统计分析［15-32］，家蚕肠道内的细菌主要以厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）为主。其次为放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteriodetes）。在属水平，家蚕肠道中出现频度最高的为肠球菌属（Enterococcus），葡萄球菌属（Staphylococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）、肠杆菌属（Enterobacter）、链球菌属（Streptococcus）、不动杆菌属（Acinetobacter）、短波单胞杆菌属（Brevundimonas）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、栖热菌属（Thermus）、代尔夫特菌属（Delftetia）、乳球菌属（Lactococcus）、青枯菌属（Ralstonia）、甲基杆菌属（methylbacillus）。目前卢延［33］对不同饲料饲养、不同龄期及不同地区家蚕肠道中葡萄球菌属的种群鉴定、分布，以及致病性、产消化酶做了研究。葡萄球菌在家蚕肠道细菌中的丰度为中低水平，与松鼠葡萄球菌（Staphylococcus sciuri）、鸡葡萄球菌（staphylococcus gallinarum）、木糖葡萄球菌（staphylococcus xylosus）、腐生葡萄球菌（staphylococcus saprophyticus）、和琥珀葡萄球菌（Staphylococcus succinis）同源性较高，可产蛋白酶和脂肪酶，桑叶育的家蚕肠道葡萄球菌物种的种类上明显高于人工饲料育的家蚕，所分离的葡萄球菌添食家蚕后均未表现出明显的致病性。其他家蚕肠道中被高频检出的菌属，在家蚕肠道中的种群分布、系统发育及相关病理和生理作用的研究鲜有报道。

1.2 家蚕肠道微生物多样性研究方法

由于技术的限制，早期对家蚕肠道微生物多样性的研究是采用传统的分离培养方法。由于99%的肠道细菌是不能体外培养的［34］，而且在分离培养过程中菌株有可能会富集或者减少，所以此方法缺陷较大。随着现代分子生物学技术的发展，分子生物学鉴定可以克服以上不足而被广泛应用，主要是依据细菌16 S rDNA 核糖体RNA 具有高度的保守区和高变区，可以有效地作为原核生物物种分类的分子标签。具体的研究方法包括构建16 S rRNA 文库、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、末端限制性片断长度多态性分析技术（RFLP）及宏基因组法。其中16 S rRNA 文库、DGGE、RFLP 属于早期利用一代测序法的研究方法，成本低和操作方便，但无法获得整个肠道细菌组成信息的缺陷，只能反映出优势菌群，对低丰度的菌群无法检测到［35］。随着二代测序技术的发展，宏基因组法能够一次性将家蚕肠道中所有的微生物所含的16S rRNA进行测序，获得完整的物种组成信息和丰度信息，使得家蚕肠道微生物的研究步入新的阶段。陈勃生［15］对大造（P50）和秋丰白玉（QB）两个品种的家蚕肠道微生物进行鸟枪法宏基因组学测序，两个品种分别含有45 505 084 条和69 127 002 条原始序列，P50 家蚕共鉴定出663 种细菌，QB家蚕共鉴定出322种细菌，极大地拓展了家蚕肠道微生物多样性的研究范围。

1.3 影响家蚕肠道微生物多样性的因素

1.3.1 食料对家蚕肠道多样性的影响 家蚕是以桑叶为食的寡食性昆虫，也能吃柘和莴苣等非桑植物，部分选育的家蚕品系能摄食人工饲料，但在摄食性和饲育成绩方面与桑叶育相比较差。食料对家蚕肠道生物种类及丰度的影响已经有一些研究报道。相辉等［16］用桑叶、含桑叶粉的饲料与不含桑叶粉饲料饲养专食性品系C108 家蚕和广食性品系SCN2家蚕，两个品系的优势菌肠球菌属（Enterococcus）的组成没有变化，但肠球菌中优势菌种的种类有差异，E.mundtii和E.casseliflavu在桑叶及含桑饲料处理组中是优势种，但是在无桑饲料喂养条件下优势种是E.saccharolyticus。SCN2 品系食无桑饲料时中肠还出现新的次优势菌葡萄球菌（Staphylococcus）。董惠玲［17］和郝长富等［18］研究后都发现，对人工饲料摄食性具有差异的家蚕不同品系之间，桑叶育时肠道微生物的组成和多样性差异不明显，同一品种经桑叶饲育的家蚕肠道微生物物种多样性高于经人工饲料饲育；人工饲料摄食性都很好的不同品系家蚕，人工饲料育后肠道微生物的组成和多样性也有差异。董惠玲［17］还用PICRUSt对家蚕肠道微生物群的功能进行预测，桑叶育家蚕的肠道微生物主要参与宿主消除毒素、清除异生素的功能，而人工饲料育家蚕肠道菌群参与宿主适应性的微生物则显著增多。向芸庆［19］采用纯培养分离检测技术对桑叶和柘叶饲养的家蚕进行肠道微生物优势菌群多样性差异性研究，发现桑叶饲养家蚕的肠道优势菌群有9 个，柘叶饲养家蚕肠道中的优势菌群类有6个，其中有4个菌群为共有菌群。以上研究均为从肠道微生物群变化解释人工饲料育家蚕的体质差、丝蛋白合成效率低以及在广食性品系的筛选培育过程中注意其肠道微生态结构的改变奠定基础。

1.3.2 高温对家蚕肠道多样性的影响 温度是影响家蚕生长发育的主要环境因子。家蚕在高温高湿环境下饲养，抗病能力和抗逆性都会下降，从而导致家蚕细菌性疾病和病毒病的发生［36］。孙振丽［37］对短暂高温处理（37℃，8 h）后正常饲养的家蚕肠道细菌的多样性变化进行了试验研究。结果显示，家蚕肠道细菌的多样性增加，并且随正常温度饲养时间的延长高温刺激所引起的效应减弱。短暂高温同时影响肠道细菌的丰度，大肠埃氏菌属、肠球菌属、不动杆菌属、志贺氏菌属、Incertae_Sedis、Anderseniella丰度变化幅度最明显，对高温处理较敏感。其中肠球菌丰度下降，但其影响随发育进度而减小，48 h丰度与对照家蚕相似，96 h、144 h后，分别比对照下降99.25%、91.90%。PCA分析显示，肠球菌属、葡萄球菌属的丰度与其他优势菌丰度成负相关。同时还对高温处理→基因表达变化→肠道菌群变化之间的关联性进行了研究，发现与细胞周期和细胞大小调节有关的Hippo 通路受到抑制，从而推测Hippo 通路因高温刺激受到抑制导致肠道的生理状态改变影响肠道细菌种群。杜贝贝［38］对持续高温作用对家蚕肠道微生物组成及功能的影响做了研究。发现持续高温处理（34℃处理72 h），引起家蚕肠道微生物丰度显著降低，且存在性别差异，主要是对雌性影响较大。雌性家蚕显著降低的微生物为25种，雄性家蚕11种。并对已测微生物基因组基因全长序列进行功能预测，并且也存在性别差异。高温环境下雌性家蚕肠道微生物膜转运功能显著上调，雄性家蚕肠道微生物膜转运功能与对照组无显著差异。此研究为深入研究家蚕抗性性别差异提供了一个新的视角。

1.3.3 氟化物及农药对家蚕肠道多样性的影响昆虫肠道作为接触有毒物质的主要屏障之一，与肠道内广泛多样的微生物共同维持了宿主的健康状态。近年来，由于多种因素使桑叶遭到污染，进而导致区域性家蚕中毒事件时有发生，严重地影响了蚕业的正常生产。生产上最常见的为氟化物中毒和农药中毒。研究有毒物质引起的家蚕肠道微生物组成和结构变化，可为家蚕中肠毒理学研究提供新的思路，为蚕业生产中中毒事件提供应对策略和解决方法。李冠楠［39］对家蚕肠道微生态环境与家蚕耐氟性之间的关系做了研究。对氟胁迫下耐氟家蚕品种T6 和不耐氟品种734 的肠道微生物多样性、优势菌群的变化、产消化酶菌群组成结构进行了比对。不耐氟品种734 受氟胁迫后肠道微生物多样性有显著性变化；优势菌群葡萄球菌属（Staphylococcus）的细菌增多，而肠球菌属（Enterococcus）和芽孢杆菌属（Bacillus）细菌菌群减少；产酶菌组成和消化酶种类变得单一，主要为产脂肪酶的葡萄球菌属（Staphylococcus）细菌。而耐氟品种T6 在肠道微生物多样性、优势菌群的变化、产消化酶菌群组成结构变化均不显著，推测肠道菌群的动态变化与家蚕的耐氟性相关，耐氟家蚕品种T6 可能是由于肠道内留存的产酶菌种类多，能提高宿主家蚕的消化吸收能力使其对氟离子的排泄加快或者肠道内的产酶菌对氟离子具有富集作用，从而耐氟性强。研究结果为蚕业生产中解决氟中毒事件提供新的思路，即可通过利用生物富集原理提高家蚕自身对氟化物的抗性。

有机磷农药在农业生产上大量使用。辛硫磷是有机磷类农药中其中的一种广泛使用的杀虫剂。有研究发现，家蚕长期暴露于辛硫磷亚致死水平会改变家蚕食物消化、营养吸收和代谢，导致家蚕幼虫体重下降，同时家蚕的免疫应答受到抑制，从而增加对疾病的敏感性［40］。LI F C［25］研究了家蚕幼虫暴露于辛硫磷亚致死水平下肠道微生物的变化。结果表明，暴露于辛硫磷亚致死水平的家蚕肠道微生物群落结构发生改变，优势细菌甲基杆菌和金黄色葡萄球菌丰度显著降低，葡萄球菌等非优势菌的丰度显著升高，而且肠道内细菌群落的均匀度明显提高。此外还发现，暴露于辛硫磷后，抗菌肽mRNA水平的表达受到抑制，家蚕的免疫应答受到抑制，对阴沟肠杆菌的易感性增加。因此，辛硫磷暴露引起的肠道微生物组成和结构的改变可能会影响家蚕肠道的正常功能，提示关注农药胁迫下中肠细菌变化的重要性，为研究家蚕接触农药后的中肠损伤机制提供了新的方向。

2 家蚕肠道微生物的生物学功能

2.1 辅助消化功能

基于微生态学理论，从昆虫到人体，肠道微生物是宿主代谢的重要参与者，均需要肠道微生物提供多种酶帮助消化和代谢木聚糖、纤维素等难以消化的营养物质。高绘菊等［41］对家蚕肠道菌进行了分离，并对分离到的菌株进行了产胞外消化酶测定，发现在家蚕肠道中存在着可以分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶的菌株，产酶菌占比达到60%，证实了肠道菌在家蚕肠道内参与消化的重要性，但该试验并未对分离到的菌株进行种属鉴定。不同于白蚁，家蚕基因组中没有纤维素酶基因，研究表明，对于桑叶中富含的木聚糖、果胶、纤维素的消化很有可能由肠道普通肺炎杆菌（Proteusvulgaris）、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）、肺炎克杆菌（Klebsiella pneumoniae）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）和欧文氏菌（Erwinia spp.）这些细菌协助消化［42］。目前从家蚕肠道内分离到的产酶菌还有不动杆菌属（Acinetobacter）［43］、蜡样芽胞杆菌（Bacilluscereus）［44］、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）［34］、短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）［45］、嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）［46］、毛霉属（Mucor）真菌［47］。

2.2 防御和解毒功能

昆虫肠道微生物可直接或间接协助宿主抵御天敌捕食或者病原菌的感染［4-6］。近些年的研究表明，家蚕肠道微生物在抵御病原体侵害时扮演着重要的角色。如家蚕（Bombyx moriL.）肠道内细菌经抗生素处理消除后，家蚕对杆状病毒（Baculo virus）以及沙雷氏菌属的Serratia piscatorum的抵抗力显著下降［48］。目前家蚕肠道微生物对宿主的抵御功能研究主要集中在对肠球菌和脂肪酶产生菌的研究上。鲁兴萌等［49］最先发现分离自家蚕肠道内的肠球菌在体外对家蚕微孢子虫的发芽具有较强的抑制作用。接着汪方炜等［50］对肠球菌体外抑制微孢子虫发芽的动力学机制进行了探讨，发现肠球菌的外分泌蛋白是延缓微孢子虫发芽的活性物质，且具有较好的热稳定性。而宋连花［51］进一步分离纯化抑制微孢子虫发芽的家蚕来源肠球菌外分泌蛋白，并进行了家蚕添食试验，结果表明肠球菌外分泌蛋白在家蚕体内能抑制微孢子虫发芽。WEI等［52］分别用拓叶和桑叶饲养家蚕来构建抗家蚕核型多角体病毒（BmNPV）敏感和不敏感模型。结果显示，柘叶饲养敏感家蚕其肠道脂肪酶产生菌的多样性远不如桑叶饲养不敏感家蚕的丰富，因此推测脂肪酶产生菌分泌的脂肪酶可能参与了家蚕对BmNPV 的抗性。后续研究者的研究证实了这一点。为了验证家蚕肠道细菌代谢产生的脂肪酶在宿主防御系统中是否发挥了作用，有研究者给家蚕添食肠道产脂肪酶的优势菌株发酵液，发现能降低家蚕核型多角体病毒的感染率［53］。LIU 等［54］对家蚕肠道短小芽孢杆菌（Bacillus pumilusSW41）的脂肪酶基因进行了鉴定，用大肠杆菌BL21（DE3）表达系统表达并纯化的重组脂肪酶孵育家蚕核型多角体病毒BmNPV，发现相对高浓度的重组脂肪酶降低了BmNPV的体外感染家蚕卵巢细胞的能力，提示短小芽孢杆菌SW41 的脂肪酶可能是家蚕抗BmNPV的潜在抗病因子。

越来越多的研究表明，昆虫的农药抗性出现了一种新机制，部分是由昆虫肠道内共生的微生物介导的，昆虫肠道内微生物可协助宿主代谢化学农药［55-59］。有研究通过建立无菌家蚕模型，发现家蚕与嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas）的组合能增强宿主对毒死蜱的抗性，进一步肠道代谢组学分析，嗜麦芽寡养单胞菌不是直接降解肠道残留的毒死蜱，而是该细菌与家蚕幼虫肠道产生较高水平的必需氨基酸相关联，这种关键的营养供应显著提高了宿主的适应性，从而使幼虫能够更有效地规避这些有毒化学物质的有害影响［60］。昆虫的农药抗性在作物虫害防治上是一个难题，但对于家蚕在防治农药中毒是一个新的视角。

3 家蚕肠道微生物的应用研究

3.1 微生态制剂开发

家蚕作为一种经济昆虫，研究者比较关注通过调节肠道微生物来改善家蚕的消化吸收和健康状况进而提高蚕茧产量。近年来，随着微生态学的发展，畜禽肠道中的有益菌被开发成微生态制剂在生产中得到广泛应用，并且在提高畜禽饲料利用率和增强免疫力方面取得了较好的效益。微生态制剂又称微生态调节剂，是指被摄入宿主内并且能够有效参与肠道微生态平衡、调整微生态失调、促进肠道消化吸收和提高机体免疫力的益生菌或者或益生菌的促生长物质的总称。而蚕业生产上，蚕用微生态制剂的研究与应用进展相对缓慢。在蚕业生产上最早使用活菌制剂的是九十年代引入EM 原露喷洒桑叶和直接喂蚕，可以提高家蚕的抵抗力，降低发病率，提高产茧量［61］。EM（Effective Microorganisms）是有益微生物菌群的英文缩写。它是由日本琉球大学比嘉照教授于80 年代初研制而成，主要由乳酸菌、光合细菌、放线菌、醋酸杆菌、酵母菌等近5 科10 属共80 多个菌组成的新型活性复合微生物菌剂。随后匡英秋等［62］、磨长寅［63］、杭柏林等［64］也探索了EM 在家蚕生产上的效果。1996 年，国内研究者孙雪奇等［29］最早探索从家蚕肠道分离优势菌制成混合菌液给5 龄起蚕开始添食，发现添加活菌微生物制剂后不仅可以能够降低家蚕的发病率，全茧量和茧层量同时也有较大提高。随后不少研究者对家蚕微生态制剂的研究做了一些尝试。王晓强［53］发现给家蚕添食从家蚕肠道中分离出的脂肪酶产生菌能降低家蚕核型多角体病毒的感染率。李冠楠［39］从家蚕肠道中筛选出体外能富集氟离子以及能分泌多种胞外酶的枯草芽孢杆菌，并给氟胁迫家蚕添食，发现枯草芽孢杆菌能明显降低氟胁迫对家蚕的影响。在探索中，也发现外来菌群在家蚕中肠中生长繁殖受到严重抑制，易发平［65］给不同龄期家蚕添食来自桑粒肩天牛〔Apriona germari（Hope）〕幼虫肠道的纤维素分解菌，结果表明，三龄前给家蚕添食，能够在蚕中肠内少量繁殖，而三龄后添食，却不能检出。可见从家蚕肠道内筛选有价值的益生菌是开发蚕用微生态制剂的前提。

3.2 家蚕农药慢性中毒生物防治

随着现代农业生产发展，吡丙醚等靶向性调节昆虫生长的新型农药以及雾炮机、无人机自动化喷洒农药在种植业上的广泛应用，周边其他种植业使用农药远距离漂散交叉污染桑叶，虽然新型农药对人畜安全无毒，对环境也无毒，但家蚕作为昆虫，长期受到人类驯化，对农药等化学品却十分敏感，所以近年来在蚕业生产中家蚕的中毒事件频发，且呈逐年加剧的趋势。特别是家蚕受微量农药危害的慢性中毒，在小蚕时并不表现出症状，直到大蚕时才表现为生长发育不齐，体质虚弱，易发生胃肠道疾病及不结茧等，造成蚕桑业重大经济损失。一旦发生农药中毒，没有特效解毒药。如何防治家蚕中毒，是当前蚕业安全生产迫切需要解决的重大难题。当前，相关研究已经证实肠道微生物在10种昆虫中直接或间接参与宿主的解毒代谢［66］，其中包含协助宿主代谢化学农药增强对农药的抗性。如褐飞虱体内的杀雄菌属（Arsenophonus）通过影响褐飞虱解毒代谢基因的表达进而增强对农药吡虫啉的抗性［55］；桔小实蝇肠道内发现柠檬酸杆菌（Citrobacter sp.）可编码磷酸羟化酶，在敌百虫（三氯磷酸酯）的降解中起着关键作用，导致宿主对敌百虫产生抗性［57］；果蝇肠道内的乳酸杆菌（Lactobacilli）也通过分泌活性氧增强宿主解毒代谢基因的表达进而增强对百草枯的抗性［58］。由此借助特定的肠道微生物可降低害虫对农药的抗性，为控制害虫开辟了新的防治途径。目前已有研究者在家蚕肠道微生物基因组测序结果中发现家蚕肠道微生物降解农药等外源有害化合物的基因，并进行了体内验证，筛选出能增强家蚕毒死蜱抗性的嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas），并解释了其可能的作用机制［60］。因此，寻找对家蚕农药抗性有积极影响的细菌并加以应用能够为家蚕农药中毒问题提供新的解决办法。

4 家蚕肠道微生物研究存在的问题

目前家蚕肠道微生物无论在基础研究还是应用研究方面尚处于较初步的阶段，远落后于其他昆虫，研究不够深入。在多样性方面，虽然前人已通过纯培养方法、16 S rRNA 多样性测序、宏基因组测序开展了家蚕肠道微生物组成在不同品种、不同发育时期、不同饲料及环境因子等情况下的变化，但还存在着以下问题。一是家蚕肠道微生物多样性数据不够丰富。肠道微生物的研究虽然在人和动物以及其它昆虫上是研究热点，但在家蚕上的关注度和研究力度还处于起步阶段。二是在种类组成上，停留在测序数据的分析，缺乏分析是否是路过菌以及有没有代谢活性，分离培养法得到的微生物种类较少。三是在结构上，仅停留在相对丰度的变化，差异变化不够精准，对一些低丰度的菌群无法检测到。

在功能性研究方面，微生物在家蚕肠道中功能的研究还不够深入，具体的功能停留在细菌基因功能预测上，没有相关验证。如在其他昆虫上已有实验证明肠道微生物参与宿主的糖类、氨基酸、维生素代谢，但在家蚕上虽然在对已测微生物基因组基因全长序列进行功能预测，也参与糖类、氨基酸、维生素代谢，但缺乏相关验证的报道。在家蚕肠道微生物对宿主的抵御功能研究方面，目前只是将菌群变化和宿主疾病抵抗力进行简单的关联，肠道微生物是直接影响家蚕肠道微环境进而导致家蚕免抵抗力的变化，还是间接影响家蚕参与相关功能基因的表达导致家蚕免疫功能的差异，两者之间的因果关系仍缺乏相关实验验证和数据支撑。

在微生物态制剂研发方面，目前微生态制剂开发阶段仍处于起步的阶段，微生态制剂真正用于家蚕生产上仍有很漫长的路要走。目前从家蚕肠道内分离具有消化酶的种类少，添食家蚕后对于其在肠道内的定殖能力、定殖时间都未涉及，益生作用机制不明确。

5 研究展望

利用家蚕肠道微生物来维护家蚕健康，是继家蚕育种改良、提高桑叶质量来达到蚕业高产优产的又一思路。未来可从以下几个方面开展研究。一是建立更加丰富的家蚕肠道微生物多样性数据库。通过对不同品种、不同食料、不同生存环境以及不同健康程度等的家蚕肠道微生物进行调查统计，如调查对人工饲料适应性有差异的家蚕品种的肠道微生物组成及结构，为构建出健康家蚕的肠道微生物结构提供基础数据。二是传统培养法和高通量测序法相结合，对高通量测序中家蚕肠道中丰度高的菌群或者不同状态下丰度差异变化大的菌群进行分离培养，分离培养获得微生物是后续各种功能验证的基础。三是阐明肠道菌在维护家蚕健康和抗病方面的机制，特别是与重要家蚕病害的关系。家蚕肠道微生物功能基因及其代谢产物与宿主免疫功能的互作机制知之甚少，未来应利用宏基因组、宏转录组及代谢组等手段，进一步阐明肠道菌群结构与免疫通路基因的互作机制。四是开发蚕用微生态制剂，提高桑叶、人工饲料利用率。理想的益生菌应该来源宿主自身胃肠道已经得到学术界的广泛认可，筛选在体内外易于繁殖且高效产酶的菌株。对菌株进行基因改造，几种菌株联合使用，以及研究其在肠道内的定殖能力、定殖时间，在不断加强应用研究的同时也加强对肠道微生物相互作用的分子机制的深入研究，明确微生态制剂的作用机理，必将极大地推动家蚕微生态制剂的开发和应用。五是识别家蚕肠道内与杀虫剂抗性相关的细菌种类，以及解析潜在的机制，达到能利用肠道特定的细菌种类能有效地化解家蚕农药中毒风险。

此外家蚕不仅是一种重要的农业经济昆虫，同时也是鳞翅目昆虫的模式生物，发育周期各个阶段特征明显，便于在实验室内饲养和繁殖，是科研工作者研究鳞翅目害虫的极好材料。研究其肠道微生物，对于研究整个鳞翅目昆虫的肠道生态以及农作物的鳞翅目害虫防控等方面都具有重要意义。