大分舌蜂不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落多样性及其差异

[目的]基于昆虫肠道微生物在宿主健康与调控宿主生长发育中发挥着重要作用,本研究旨在对大分舌蜂Colleles gigos不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落多样性及其差异进行初步探究.[方法]利用野外采集的大分舌蜂1-5龄幼虫及滞育预蛹,提取肠道内容物细菌DNA进行16S rRNA的V3-V4基因片段PCR扩增,利用IlluminaMiseq二代高通量测序技术进行测序.依据获得的序列数据,利用生物信息学方法分析大分舌蜂幼虫和滞育预蛹肠道细菌的组成、丰度和多样性.[结果]大分舌蜂幼虫肠道细菌菌群共检测到15门,23纲,43目,80科,128属的细菌,其中最主要的门是变形菌门(Proteobacteria)(占93.74％),最主要的目是立克次氏体目(Rickettsiales)(占68.68％),最主要的科是无形体科(Anaplasmataceae)(占68.64％),最主要的属是沃尔巴克氏体属 Wolbachia(占68.64％).Beta多样性分析结果显示,细菌群落变化与幼虫发育有关,显示出低龄组(1-3龄幼虫)、高龄组(4-5龄幼虫)和滞育预蛹组3个水平.Alpha多样性分析显示,滞育预蛹组细菌多样性与高龄组和低龄组的存在显著差异,而高龄组与低龄组间差异不显著.线性判别分析结果显示,滞育预蛹组与低龄组都存在显著优势菌纲,分别是a-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),而高龄组不存在显著优势纲.在 目水平,肠杆菌 目(Enterobacteriales)和假单胞菌目(Pseudomonadales)为低龄组优势目,立克次氏体目(Rickettsiales)为滞育预蛹组的优势目.在科水平,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和莫拉氏菌科(Moraxellaceae)为低龄组的优势科,无形体科(Anaplasmataceae)为滞育预蛹组的优势科.在属水平,低龄组优势属为肠杆菌属Enterobacter和不动杆菌属A4cinetobacter,滞育预蛹组优势属为沃尔巴克氏体属Wolbachia.功能基因注释结果也显示出这3个组的特点.[结论]大分舌蜂不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落存在显著差异,从低龄组向高龄组再到滞育预蛹组,细菌多样性逐步降低,这可能与其进食特点以及肠道微生物驱动对肠道环境适应有关.本研究为土壤筑巢独栖野生蜜蜂肠道微生物研究奠定基础,也为此类野生蜜蜂的保护提供新的角度与方向.