松树蜂（Sirex noctilio Fabricius），属于膜翅目(Hymenoptera)，树蜂科(Siricidae)，树蜂属（Sirex）的一种重要林木钻蛀性害虫。该虫主要危害松属（Pinus）、冷杉属(Abies)、落叶松属（Larix）、云杉属（Picea）、黄杉属（Pseudotsuga）和南洋杉属(Araucaria)的一些针叶树种，其中最为偏好松属（Pinus）树种。松树蜂原产欧亚大陆和北非，在原产地主要危害死亡的或者濒死的松属类寄主树种，经济重要性不大，因此被认为是一种次要害虫。但在20世纪初，松树蜂随同相关林木产品的国际贸易从原产地传入到南半球，并在随后近100多年内逐步传播至大洋洲、南美洲、北美洲和南非等地，在这些入侵地区该虫先后暴发成灾并导致严重危害。因此，松树蜂被联合国粮农组织(FAO)列为国际重大林业检疫对象，并成为全球范围内最为关注的害虫之一。　　在我国，本课题组于2013年8月在黑龙江首次发现了该虫，经过一系列的核实工作，已明确在我国首次发现了这一国际重大林业检疫对象——松树蜂的入侵。松树蜂能严重危害寄主树木，其强大的破坏力体现在，该虫能通过产卵行为将自身分泌的毒素和体内贮菌囊中的共生真菌，一种被称作淀粉韧革菌的真菌Amylostereumareolatum（其本身也是一种林木病原真菌），随同虫卵一起注入寄主树木体内，“虫-毒-菌”三个致害因子相互协作，共同危害寄主树木，加速树势的衰弱甚至造成寄主树木死亡。　　本文就松树蜂与其共生菌对寄主树木的协同危害作用，从以下几个方面开展研究:首先围绕松树蜂共生菌菌株的分离、培养和鉴定展开前期工作;在此基础上，通过室内培养的方式明确松树蜂共生菌的生物生态学特性;继而从共生菌和松树蜂毒素对寄主树木的协同危害作用方面展开研究，重点围绕毒素对共生菌漆酶酶活力和漆酶基因转录水平的影响等内容开展一系列实验，从生理学和分子生物学的角度阐释共生菌和毒素对寄主树木危害时存在的协同关系，主要结果如下:　　1、明确了松树蜂雌虫内部生殖系统的组织构造和结构特点以及贮菌囊、毒素分泌腺体和毒素囊等重要组织和器官的分布位置。管状组织将贮菌囊、毒素囊和生殖系统紧密地联系在一起，形成了一个类似“三通管”的结构，贮菌囊、毒素囊和卵巢位于“三通管”的3个分支方向，3个分支最终汇集到中输卵管，“三通管”结构印证了松树蜂雌虫产卵行为的特点，充分地体现了结构和功能的高度一致性。成功地从雌成虫的贮菌囊分离出7个松树蜂共生菌菌株，7个菌株的ITS序列具有高度的相似性(≥99％)且属于同一个Amylostereum areolatum的无性繁殖系。　　2、测定了菌株A areolatum YQL03对温度，碳氮比和酸碱度等环境因子的响应和适应性。揭示了该菌株在固体和液体培养环境下的生长特征，初步明确了松树蜂共生菌的生物生态学特性。　　3、发现了松树蜂毒索能显著地提高共生菌自身的漆酶活力。漆酶是多酚氧化酶中最重要的一种酶，在木质素的降解过程中起着关键的作用。通过分光光度法，以2，2-连氮-双（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）(ABTS)为底物，检测到了松树蜂毒素内漆酶的存在，并且以菌株Amylostereum areolatumYQL03为研究对象，在液体培养条件下，证实了松树蜂毒素能够显著地促进共生菌菌株A.areolatum YQL03漆酶的分泌，提高其漆酶活力。　　4、成功地克隆出菌株A.areolatum YQL03的漆酶基因lacYQL03B，明确了毒素对漆酶基因lacYQL03B的转录表达有明显的诱导作用，与空白对照相比毒素处理组的lacYQL03B转录水平显著上调，在一定程度上揭示了毒素能有效促进菌株A.areolatum YQL03漆酶分泌和提高漆酶活力这一生理现象内在的分子机理。通过RACE技术成功地得到了菌株A.areolatum YQL03漆酶基因cDNA全长序列及推导的漆酶蛋白氨基酸序列，对漆酶基因lacYQL03B的核苷酸序列和该基因编码的氨基酸序列进行了结构分析，并与已发现的近缘种真菌的相应序列做了同源性比较。　　5、基于RNA-Seq技术对共生菌进行了转录组学研究，明确了共生菌在有无毒素的诱导作用下其整个基因组的表达转录水平差异，对呈现显著差异的基因进行功能注释并预测了这些基因所参与的生物路径。进一步探索了更多的与真菌致病性有关的基因及家族，特别是对碳水化合物活性酶(Carbohydrate-Active enzymes CAZyme)和木质纤维素降解有关酶系的进行了功能注释。在缺少共生菌基因组信息的情况下，应用RNA测序和De novo从头拼接技术，获得了更多的关于共生菌致病机制及共生菌与毒素协同危害关系的基础信息。　　综上所述，松树蜂S.noctilio与其共生菌A.areolatum对寄主树木协同危害作用的初步研究表明:松树蜂能够利用其自身分泌的毒素对共生菌的木质纤维素酶类的分泌和相关基因的转录表达进行有效的调控，在该过程中毒素对共生菌漆酶基因的表达量有明显的诱导作用，并能有效促进共生菌的漆酶分泌和提高其漆酶活力。正是在毒素的协助下，共生菌对寄主树木木质纤维素等大分子物质的降解能力显著提高，使共生菌能逐步削弱寄主的防御能力，占据有利于的营养资源和生态位，从而加速树势的衰弱;反之，共生菌对寄主树木的降解破坏作用也为松树蜂幼虫正常的生长发育创造了必要的营养环境。由此可见，本文以毒素和共生菌漆酶为研究线索和突破口，从营养和生态的互助关系的角度较好地阐释了松树蜂和共生菌在危害寄主树木时建立的共生合作关系。