环植所在传粉昆虫木蜂肠道菌群组成及传递方面取得新进展
作者：韩文素
来源：环境与植物保护研究所
日期：2023-05-22
近日，中国热科院环植所蜜蜂与传粉昆虫研究组在传粉昆虫木蜂肠道菌群组成及传递方面取得新进展，证实蓝胸木蜂和金翅木蜂肠道菌群均拥有社会性蜂类某些特异性共生菌，并且这些共生菌高度同源，推测木蜂的筑巢习性在肠道菌的垂直传播中发挥着重要作用。该研究对独居蜂共生菌的结构、分布、功能和传递方式提供了新的见解。
蓝胸木蜂和金翅木蜂属于独居蜂，是热带雨林地区开花植物的重要传粉昆虫。蜜蜂科昆虫体内的肠道微生物与宿主的健康息息相关，而木蜂的肠道菌群鲜有报道。通常认为，社会性蜂类如熊蜂和蜜蜂拥有可以垂直传播的特异性肠道菌群，而独居蜂由于缺少母代与子代的接触，肠道菌群的多样化程度较高。独居蜂木蜂的肠道菌群是否也存在垂直传播的现象，肠道内是否具有类似于社会性蜜蜂的特异性肠道菌群目前尚不清楚。研究团队采用细菌16S rRNA基因测序技术，研究了蓝胸木蜂和金翅木蜂前中肠和后肠的肠道菌群丰度，结果表明，蓝胸木蜂和金翅木蜂的肠道菌群中含有Bifidobacterium, Bombilactobacillus等蜜蜂肠道特异性共生菌及Candidatus Schmidhempeli, Bombiscardovia等熊蜂肠道特异性共生菌。蜜蜂特异性共生菌Bombilactobacillus和Bifidobacterium在两种木蜂的后肠显著富集，推测具有与社会性蜜蜂肠道内类似的果糖和脂代谢功能。系统发育进化树分析结果表明，木蜂肠道中普遍存在社会性蜜蜂同源的肠道菌，这些菌群的垂直传播可能跟木蜂的筑巢习性有关，推测稳定的肠道菌群是通过木蜂重复使用旧巢从雌蜂传播给幼虫的。
该研究成果以“Xylocopa caerulea and Xylocopa auripennis harbor a homologous gut microbiome related to that of eusocial bees”为题发表于《Frontiers in Microbiology》(JCR一区，IF = 6.064)。中国农业大学联合培养博生生顾一凡和环植所韩文素副研究员为该论文的共同第一作者，环植所韩文素副研究员和高景林研究员为论文的通讯作者。该研究得到了海南省自然科学基金、海南省重点研发计划及国家蜂产业技术体系等项目的资助。论文全文衔接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2023.1124964
图1 蓝胸木蜂和金翅木蜂的肠道菌群结构和其同源性分析
