苹小吉丁自然种群肠道微生物多样性

摘要

【目的】明确不同虫态、不同环境苹小吉丁自然种群肠道真菌和细菌种类组成及其可能对宿主生长发育和生理变化的影响。【方法】分别将新疆野果林(W)和栽培果园(C)获取的成虫(A)与幼虫(L)进行完整肠道解剖,利用Illumina MiSeq技术对ITS2基因(真菌)和16S rRNA V3-V4变异区(细菌)进行测定,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析物种丰度、组成及Alpha多样性,并运用PICRUSt2对其功能进行预测。【结果】获得苹小吉丁肠道真菌ITS2优质序列177028条,细菌16S rRNA优质序列253712条,聚类分析分别获得285和1470个OTUs。最终注释到真菌5门22纲50目92科122属,细菌40门103纲231目364科594属。从属级水平来看,不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道微生物各具特有的真菌和细菌类群,其中,其中CA特有真菌11属,特有细菌2属;CL特有真菌28属,特有细菌223属;WA特有真菌37属,特有细菌47属;WL特有真菌12属,特有细菌68属,而核心菌群中真菌7属,细菌21属。多样性分析结果表明野果林苹小吉丁肠道真菌群落丰富度和物种多样性成虫均大于幼虫,细菌群落丰富度成虫小于幼虫,但物种多样性成虫却大于幼虫,同时苹小吉丁幼虫肠道微生物群落丰富度和物种多样性在栽培果园远大于野果林。此外,通过MetaCyc Pathway注释74条真菌代谢通路,426条细菌代谢通路;通过KEGG注释868条真菌代谢通路,2188条细菌代谢通路。【结论】不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道真菌和细菌种类与丰度均存在差异,肠道真菌种类和丰度成虫大于幼虫,而细菌幼虫大于成虫,说明真菌对于成虫的生长发育起着关键性作用,而细菌对于幼虫的生长发育起着关键性作用。此外,不同的肠道微生物结构与组成,呈现出大致相同的功能,因此推测在苹小吉丁肠道中发挥功能的为一些固定类群,这可能是与其宿主长期协同进化的结果。