SCI TOTAL ENVIRON | 中科院朱永官等:饮食对土壤弹尾虫肠道菌群的影响

中科院朱永官等人于2019年4月15日在《Science of The Total Environment》上发表题目为《Effects of diet on gut microbiota of soil collembolans》的文章。该研究评估了不同饮食对土壤弹尾虫肠道微生物组的潜在变化,主要包括植物凋落物(生产者,营养素含量低),细菌和真菌(分解剂,高营养成分)和两者的混合物(多种营养级别,复杂的食物资源)。

文章摘要

弹尾虫是土壤生态系统中分布最广的节肢动物,其对陆地环境中的生态系统功能具有重要的作用。目前,饮食对弹尾虫的肠道菌群的影响还知之甚少

在这里,我们研究了一种模型弹尾虫(Folsomia candida),并发现饮食(细菌,植物凋落物,酵母,混合食物)是调节蛋尾虫肠道菌群多样性和群落组成的关键因素。用垫料喂养的弹尾虫表现出最低的细菌多样性,并以Ochrobactrum为主。相反,用混合饲料喂养的弹尾虫肠道中细菌多样性最高。我们的研究结果进一步表明,微生物群落与不同饮食相关可能与弹尾虫适应性的水平不同有关。例如,未分类的ThermogemmatisporaceaeBrevibacillusNovosphingobium的相对丰度与弹尾虫的生长呈正相关。

总之,我们的工作提供了证据,即饮食是控制弹尾虫肠道菌群的主要因素,并且是一个预测弹尾虫生长环境的良好因子。

关键词:细菌群落,弹尾虫,饮食,土壤无脊椎动物

摘要图片

文章重点

  • 土壤弹尾虫肠道菌群具有多样化。

  • 饮食调节对生态重要的土壤节肢动物(蛋尾虫)的肠道菌群。

  • 土壤弹尾虫含有核心肠道菌群。

  • 肠道菌群的变化与弹尾虫生长有关。

文中主要图片说明

图1 弹尾虫肠道细菌群落对不同饮食的反应。图(A)显示了通过Chao 1丰富度指数评估的弹尾虫肠道细菌α多样性。图(B)显示了由香农多样性指数评估的弹尾虫肠道细菌α多样性。图(C)显示了基于加权Unifrac指标的细菌群落的主坐标分析(PCoA)图(D)显示了细菌属的相对丰度。具有<2%总丰度的属被组合在一起作为低丰度属(LAG)。

图2 弹尾虫肠道和食物中的细菌群落。总量丰度<1%的细菌门合并为低丰度门(LAP)。

图3 不同饮食的弹尾虫中具有显着不同表现的细菌谱系。图(A)显示LEfSe分析图,表明在四种不同的饮食处理中富集的菌群。图(B)显示了用细菌,垫料,酵母或混合食物喂养的蛋尾虫中的四个最丰富的细菌科的相对丰度。

图4 与弹尾虫生长和稳定同位素分馏有关的四个变量。图(A)显示了不同饮食的蛋尾虫的体重。图(B)显示了含有捕食者的弹尾虫的存活率。图(C)显示在不同的饮食的蛋尾虫组织中δ15N的掺入。图(D)显示根据Duncan分析,在不同的饮食处理下,在蛋尾虫组织中δ13C的掺入。

图5 肠道微生物组和弹尾虫适应度与稳定同位素分馏之间的回归。图(A)显示了弹尾虫体重与Thernogemommatisporaceae的相对丰度之间的相关性。图(B)显示了弹尾虫体重和Brevibacillus的相对丰度之间的关系。图(C)显示了弹尾虫体重与Novoshpingobium的相对丰度之间的相关性。图(D)显示了香农多样性指数与弹尾虫组织中δ15N之间的相关性。




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