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大头金蝇Chrysomya megacephala广泛分布于新热带、新北区和古北区的动物地理区域,在我国呈全国性分布。大头金蝇同时具有粪食性和尸食性,常见于农村厕所、畜禽粪堆及动物尸体附近。其粪食性特点引起了昆虫学者、环保学者及企业的广泛关注,主要是希望利用其天然的粪食性来转化人类粪污、畜禽粪便等有机物废弃物,但是相关基础研究相对薄弱。大头金蝇产卵定位及转化分解猪粪的效率和机制尚无资料积累,严重阻碍了利用大头金蝇转化粪便的理论发展和技术进步。本研究针对大头金蝇定位猪粪、转化猪粪的效率和生态效应、转化猪粪的机制进行了研究。主要研究结果如下:1大头金蝇对猪粪的产卵定位大头金蝇倾向于在猪粪上产卵。其雌虫触角对猪粪挥发物有明显的触角电位反应。通过浸提法和顶空吸附法从猪粪中提取挥发物、经GC-MS分析鉴定出挥发物组分41种和33种。其中,3-甲基吲哚（粪臭素）、苯酚、3-甲基苯酚为重要的猪粪顶空吸附提取物组分。从大头金蝇转录组中共鉴定出气味结合蛋白OBP 30个、化学感受蛋白CSP 4个和氨/铵离子转运蛋白AMT 2个。候选OBP、CSP均具有保守的半胱氨酸结构;AMT的氨基酸序列与其它蝇类具有较高的相似性。看家基因EF1在成虫不同组织中表达最稳定,以其为内参的定量PCR结果显示,OBP1、OBP2、OBP3、OBP4、OBP5、OBP6;CSP1、CSP2、CSP3;ATM1、ATM2在触角、足和翅中的表达量均高于胸部和腹部。这些猪粪中特异性的有机物或特征挥发物,感觉组织中高表达的嗅觉基因,在大头金蝇对猪粪的产卵定位中有重要作用。2大头金蝇转化分解猪粪的效率和生态效益评估小批量转化实验发现大头金蝇可以高效转化猪粪,具体表现为:转化后猪粪的鲜重减少率约在37%-52%,干物质减少率约在49%-61%;含水量显著降低且颗粒更小;肥力参数总氮、总磷和总钾的平均含量分别为2.0%、4.7%和1.3%,优于有机肥限定指标;幼虫产出为3-12 kg鲜虫重/t鲜猪粪。大头金蝇转化还具有较高生态效益,具体表现为:转化后猪粪微生物群落结构发生了显著改变、沙门氏菌Salmonella sp.的检出量显著降低;重金属Pb、Cd、Cr的稳定性没有发生显著变化,但对Cd有一定的毒性降低作用;温室气体CH4和N2O的释放速率显著降低;挥发性臭气特别是有害苯环类化合物如苯酚、3-甲基苯酚、1,2,4,5-四甲基苯含量显著降低。3大头金蝇转化分解猪粪对其存活及体重的影响大头金蝇幼虫在猪粪中的存活率高于牛粪和鸡粪;接种密度以100-200头于200g新鲜猪粪中为宜;转化猪粪时幼虫的体重日增加与对照组饲料（麦麸+鱼粉）的无显著差异,表明大头金蝇适于转化猪粪。4大头金蝇转化分解猪粪的机制大头金蝇幼虫消化道中的消化酶和肠道微生物有助于转化分解猪粪。其消化道酸碱分区明显,中肠前部偏酸性、后部偏碱性。转化猪粪时消化酶活力高,第13d,蛋白酶的平均酶活力分别为1.97、1.65和1.05 mg/mL;淀粉酶分别为0.53、0.50和0.55 U/mgprot;脂肪酶分别为4.41、3.86和2.63 U/mgprot;纤维素酶分别0.27、1.73和1.69 U/mgprot。幼虫体内含有丰富的微生物种类,且1日龄与5日龄幼虫体内的微生物群落结构和丰度有显著差异;核心细菌主要分布在六个纲中,具体为Alphaproteobacteria、Bacilli、Bacteroidia、Betaproteobacteria、Flavobacteriia和Gammaproteobacteria;重金属耐受菌Pseudomonas和Prevotella的改变可能与重金属毒性改变相关;Betaproteobacteria、Methanogens、Methanomassiliicoccaceae和Methanobrevibacter含量的改变与温室气体N2O和CH4的释放改变有关。Comamonas sp.、Pseudomonas sp.和Aerococcus sp.可能参与大头金蝇对猪粪中苯环类化合物的生物降解。本研究鉴定了猪粪的挥发物组分及大头金蝇的嗅觉相关的基因,分析了嗅觉基因的表达,建立了大头金蝇定位猪粪的嗅觉分子基础;评估了大头金蝇转化猪粪的效率和生态效应;明确了大头金蝇转化猪粪对其幼虫存活和体重的影响、消化道酸碱性、消化酶活力及微生物的作用,解析了大头金蝇转化猪粪的机制。研究结果对为揭示粪食性昆虫定位及转化畜禽粪便的基础理论积累了基础资料,对利用大头金蝇转化猪粪的实践也具有科学指导意义。