编辑推荐：
在昆虫微生物研究中，真菌病原体对木蚁（Camponotus floridanus）肠道微生物群的影响尚不明确。研究人员针对此开展研究，对比感染球孢白僵菌（Beauveria bassiana）和佛罗里达弓背蚁虫草菌（Ophiocordyceps camponoti-floridani）的木蚁，发现二者影响各异，为昆虫微生物研究提供新视角。
在奇妙的昆虫世界里，真菌病原体与昆虫之间的 “战争” 从未停歇。木蚁作为常见的社会性昆虫，其肠道微生物群就像一个神秘的小宇宙，对木蚁的健康和行为有着至关重要的影响。然而，一直以来，科学家们对木蚁肠道微生物群的了解并不全面。虽然木蚁细菌微生物组在不同身体区域和成熟水平方面已有不少研究，但真菌病原体对其肠道微生物群和真菌群落（mycobiome）的影响却鲜有人探究。而且，真菌群落作为肠道生态的重要一环，在昆虫健康和感染结果方面可能发挥着关键作用，却常常被忽视。为了揭开这些谜团，来自国外的研究人员开启了一项意义非凡的研究，其成果发表在《Current Research in Insect Science》上。
研究人员的目标是深入了解真菌病原体对木蚁肠道微生物群的影响。他们选择了两种具有不同感染策略的昆虫病原体 —— 球孢白僵菌（Beauveria bassiana）和佛罗里达弓背蚁虫草菌（Ophiocordyceps camponoti-floridani）进行研究。球孢白僵菌是一种 “广谱杀手”，能感染多种昆虫，它通过释放毒素，迅速破坏昆虫组织，在几天内就可致昆虫死亡。而佛罗里达弓背蚁虫草菌则像是一位 “操控大师”，会慢慢控制木蚁的行为，让木蚁在三到四周的时间里逐渐远离巢穴，爬到高处，用下颚咬住植被固定自己，为真菌的生长和繁殖创造有利条件，这种行为被称为 “summiting behavior”。
在研究过程中，研究人员用到了几个关键技术方法。首先是样本采集，他们从佛罗里达州的不同地点收集了木蚁群落，并对其进行实验室饲养和处理。然后通过 DNA metabarcoding 技术，对木蚁肠道内的细菌 16S 和真菌 ITS 区域进行测序分析，以此来研究微生物群落的组成和多样性变化。同时，运用多种统计分析方法，对测序数据进行处理和解读。
下面来看看具体的研究结果：
- 整体数据量和质量：测序获得了大量的 16S 和 ITS 文库数据，经过筛选和处理后保留了一定数量的扩增子序列变体（ASVs）。但研究发现样本存在一定程度的交叉污染，不过由于样本处理的随机性，实验结果不受批次效应影响。
- 感染处理间的 α 多样性差异：研究表明，真菌感染对木蚁肠道细菌（16S）的 α 多样性没有显著影响，但感染佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁，其真菌群落（ITS）的香农多样性指数显著高于健康对照组，说明该菌感染可能改变了木蚁肠道内真菌类群的相对丰度。而且，感染球孢白僵菌和佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁，其细菌和真菌群落的 α 多样性存在显著差异，这表明两种真菌病原体对宿主微生物群的影响不同。
- 感染处理间的 β 多样性差异：β 多样性分析结果与 α 多样性一致。细菌群落组成在感染组和健康对照组之间没有显著差异，但感染佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁真菌群落组成与健康对照组有显著差异，同时，感染两种真菌的木蚁，其细菌和真菌群落组成也存在显著差异。进一步分析发现，感染球孢白僵菌的木蚁肠道中肠杆菌科（Enterobacteriaceae）相对丰度降低，而感染佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁肠道中未分类真菌类群比例增加。
- 佛罗里达弓背蚁虫草菌感染木蚁随时间的 α 多样性差异：随着感染时间的推进，感染佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁在不同阶段，其肠道微生物群和真菌群落的 α 多样性存在显著差异。在蚂蚁表现出 “summiting behavior”（LM 阶段）时，细菌 ASV 丰富度显著降低，而真菌 ASV 丰富度和香农多样性指数显著升高，这表明此时的肠道微生物群与健康蚂蚁以及其他感染阶段有明显不同。
- 佛罗里达弓背蚁虫草菌感染木蚁随时间的 β 多样性差异：对感染佛罗里达弓背蚁虫草菌的木蚁肠道微生物群落进行 β 多样性分析发现，在 LM 阶段，真菌群落组成与健康对照组、感染前期（LT25）和感染后期（24PD）都有显著差异，而细菌群落仅在 LM 与 24PD 阶段存在显著差异，这再次证明了在 “summiting behavior” 阶段，木蚁肠道真菌群落的动态变化更为显著。
- 球孢白僵菌感染木蚁随时间的 α 和 β 多样性差异：研究发现，球孢白僵菌感染木蚁后，其肠道微生物群和真菌群落的变化并不明显。仅在感染后期（24PD），细菌群落组成与健康对照组存在显著差异，而真菌群落各时间点之间均无显著差异。这表明球孢白僵菌感染对木蚁肠道微生物群的影响相对较小。
综合研究结果和讨论部分，这项研究具有重要意义。它首次深入探究了木蚁肠道中的真菌群落，发现真菌群落比细菌群落更加多样化和动态化，这意味着真菌在昆虫的生命活动中可能扮演着更为重要的角色，值得进一步深入研究。同时，研究表明不同感染策略的真菌病原体对木蚁肠道微生物群的影响截然不同，尤其是行为操纵型的佛罗里达弓背蚁虫草菌，能显著改变木蚁肠道微生物群，且这种改变可能与木蚁行为变化有关。虽然目前还不能完全确定肠道微生物群变化与木蚁行为变化之间的因果关系，但这为后续研究提供了重要方向。此外，该研究成果有助于我们更好地理解昆虫与真菌病原体之间的相互作用机制，为利用真菌病原体进行害虫生物防治提供了新的理论依据，有望推动生物防治领域的进一步发展。
