昆虫与真菌共生互作研究在进化上有着重要意义。与人类驯化和种植作物一样,卷叶象甲(Euops chinensis)能专一性的培植并取食真菌(Penicillium herquei)。实验室前期研究阐明了卷叶象甲如何培植并管理真菌作物以及真菌为卷象甲幼虫发育提供化学保护,同时还揭示了真菌作物的垂直传播方式。虽然已经观察到象甲幼虫在叶苞内取食真菌和叶片复合物的现象,但共生真菌如何为象甲幼虫提供营养仍不清楚。因此,我们开展了共生真菌在与虎杖象甲共生关系中的营养机制研究。基于叶苞中昆虫排泄物少,说明叶苞(叶片组织及共生菌)为昆虫提供了平衡高效的营养。植物碳水化合物含量高,因此我们推测真菌可能通过氮素营养来达到碳氮平衡的高效营养。首先,我们显微观察到培植型真菌的菌丝表面存在瘤状凸起物及其衍生出来的大量成簇微米状附属丝,凸起物并非菌丝细胞壁简单的隆起,而是一种菌丝分泌出来的特殊结构,这些附属物在自然条件下的叶苞菌丝上也存在,且更为密集。其次,我们对培植型菌株和野生型菌株的元素尤其是氮素进行了比较分析,结果表明培植型菌株的氮含量较野生型菌株高45%,氨基酸总含量高57%,尤其昆虫必需氨基酸含量如精氨酸比野生型高95%。同时,我们对培植型菌株的碳、氮源营养需求进行了研究,发现培植型菌株在固体培养基上不能有效降解大分子多糖和有机复合氮源,而对一些可溶性多糖和小分子氨基酸能有效利用,说明培植型真菌可能更适合共生而不是腐生生活,且能有效利用植物叶片中的非必须氨基酸。并且我们发现培植型真菌能在无氮的固体及液体培养基上生长,虽通过固氮Nif基因的扩增、乙炔还原法、15N自然丰度法均未能证明培植型真菌具有固氮酶活性,然而在低氮培养基上生长和生物量中氮素积累的现象是未来研究的很好课题。