作为一种社会性昆虫,白蚁具有生存能力强、群体寿命长、生活隐蔽及危害范围广等特点,常对城市建筑、交通电讯、物资仓储、林木果树等造成严重危害。白蚁以木头、杂草甚至腐殖质为食,与其特殊的消化生理密切相关,因此,白蚁的消化系统构造、共生物区系及其在消化营养中的作用一直被广为关注。目前,关于白蚁消化生理的研究主要集中在消化道的结构和功能、消化道内共生生物和体外共生真菌(白蚁培植真菌、菌圃)与白蚁消化的关系及肠道内一些消化酶的分离纯化等方面,但对于白蚁如何破坏木头结构中的木质纤维素屏障,将难以消化的木质纤维素转化为其营养成分,进而维持群体的生长和后代繁育,目前还有许多问题有待进一步研究。本课题以河南特有的扩头蔡白蚁Tsaitermes ampliceps为研究对象,在本课题组前期对其解剖结构、微生物群落组成研究的基础上,主要构建了白蚁肠道内容物蛋白的双向电泳方法;通过PDQuest软件找出白蚁前中和后肠的差异蛋白;对差异蛋白进行扣点和基质辅助飞行时间质谱测序,然后通过UniProt、ExPASy、NCBI、GenBank等数据库对测序结果进行深度分析,最终可使白蚁肠道消化代谢机制的研究更为深入。主要研究内容和结论如下:1)本实验主要在蛋白上样量、试剂和过滤材料上探索了用于双向电泳的白蚁肠道内容物蛋白的提取和纯化方法,最终确定了上样量2400μg、以Tris-平衡酚为主要试剂和用Micro PES树脂过滤蛋白的纯化方法。2)对高表达和高差异的39个蛋白点用MALDI-TOF/MS测序,经UniProt、ExPASy、NCBI等数据库分析预测前中肠与后肠差异蛋白丰度对比,发现差异蛋白点中白蚁结构蛋白13个;参与调节蛋白9个;参与白蚁代谢的蛋白10个;参与白蚁肠道微生物代谢的蛋白7个。从蛋白的种类和数量上可以判断内源性蛋白多于外源性微生物蛋白。3)通过对39个蛋白的PDQuest分析,发现其中在前中肠和后肠均高表达的有11个;仅在前中肠表达的有12个,主要是白蚁代谢蛋白和调节蛋白;仅在后肠表达的有8个,主要是微生物代谢蛋白;在前中肠的表达量大于后肠2倍的有5个,主要是结构蛋白;在后肠的表达量大于前中肠2倍的有3个。可以推测白蚁前中肠主要进行消化代谢,后肠进行微生物代谢活动。4)参与木质纤维素降解相关的酶主要有5个,3号、4号蛋白属内源性纤维素酶,由白蚁自身分泌;5号蛋白属内切-β-1,4-葡聚糖酶,主要由真菌和细菌产生;45号蛋白属糖基水解酶第11家族,是由原生动物产生;46号蛋白属过氧化物歧化酶,主要由微生物产生。前三个仅在前中肠高表达,后两个仅在后肠高表达,推测白蚁对木质纤维素食物的降解主要在前中肠,后肠主要对其产物进一步降解并进行微生物生长代谢,为白蚁的肛哺提供营养成分。