冬虫夏草菌对小金蝠蛾肠道菌群多样性的影响

作者：卫秋阳; 邓小书; 贺元川; 邢康康; 陈仕江^*

来源：应用昆虫学报, 2021, 58(06): 1322-1329.

• 群落结构
• 冬虫夏草
• 变形菌门
• 厚壁菌门
• 营养代谢

【目的】为探究冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis侵染小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis幼虫后肠道微生物菌群落演变规律,对优势菌群功能进行预测与评价,明确肠道微生物在冬虫夏草的形成过程中的营养供给机制。【方法】选取健康未感菌的小金蝠蛾卵、1龄幼虫、5龄幼虫、蛹、成虫及感菌5龄幼虫的肠道组织进行16S rDNA检测,评价肠道内容物中的菌群功能及多样性差异。【结果】在肠道组织内,菌群丰度随着龄期的增长逐渐降低,由1龄期的1 391种降低至蛹期的305种,肠道内的菌群以变形菌门(Proteobacteria)为优势菌群,只有少数为厚壁菌门(Fimicutes)。但是,在5龄幼虫感菌僵化的关键期内,肠道菌群生物丰富度、多样性和均匀度均有所降低。尤其是香浓指数(Shannon)、辛普森多样性指数(Simpson)及均匀度指数(Pielou’s evenness)与对照组存在显著差异(P=0.05),此时的优势菌群也更替为厚壁菌门,尤其是乳酸菌属(Lacticigenium)、肉食杆菌属(Carnobacterium)丰度显著上升。对比真菌侵染前后微生物代谢通路差异,发现视黄醇代谢、磷酸肌醇代谢、果糖和甘露糖代谢等消化相关通路均显著上调(P<0.001),尤其是糖代谢途径中的丙酮酸发酵途径、磷酸戊糖途径、糖酵解途径分别上调8.44倍、4.19倍和2.90倍。通过对宿主消化能力进行验证,证实肠道消化功能显著提升,胰蛋白酶、蔗糖酶、脂肪酶活力分别提升(13 993±665.00)、(0.52±0.06)、(0.04±0.01)U/mL,尤其是淀粉酶酶活力相较于对照组差异极显著(P<0.001),活力提升(0.68±0.01)U/mL。【结论】冬虫夏草菌侵染宿主小金蝠蛾后,其肠道优势菌群更替为厚壁菌门,并参与多糖类代谢途径,提升肠道消化酶活力,促进宿主对营养物质的吸收利用。

• 单位
  重庆市中药研究院