wMelPop侵染对雄性黑腹果蝇肠道细菌的影响

　　

摘要： 7【目的】沃尔巴克氏体Wolbachia是一类母系遗传的革兰氏阴性菌，是昆虫中最常见的胞内共生菌之一，可通过多种方式影响宿主的生殖和行为，但其影响机制还不甚清楚。本研究旨在探讨一种毒力较强的Wolbachia菌株wMelPop侵染对雄性黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道细菌的影响。【方法】解剖感染wMelPop的黑腹果蝇(Pop+)和未感染的黑腹果蝇(Pop-)雄成虫完整肠道，提取总DNA，利用Illumina NovaSeq平台对肠道细菌16S rDNA基因的V3-V4区进行测序，比较分析Pop+和Pop-肠道细菌的物种组成、丰度及α多样性，并通过qPCR验证表达量具有显著差异的3个属的6种肠道微生物高通量测序数据的有效性。【结果】α多样性分析显示，wMelPop侵染提高了雄性黑腹果蝇肠道细菌丰度，降低了肠道菌的多样性。Pop-肠道中，优势菌属是不动杆菌属Acinetobacter、假单胞菌属Pseudomonas、醋杆菌属Acetobacter和嗜盐单胞菌属Halomonas。与Pop-相比，Pop+肠道中假单胞菌属的相对丰度显著下调，而醋杆菌属和乳杆菌属Lactobacillus的相对丰度显著上调。qPCR验证结果显示，与Pop-相比， Pop+肠道中总细菌16S rDNA基因表达量极显著上调，Pop+肠道中番茄醋酸杆菌A. pomorum的16S rDNA基因表达量下调至Pop-的0.7倍，Pop+肠道中热带醋酸杆菌A. tropicalis的16S rDNA基因表达量比Pop-的上调约3 700倍，果状乳杆菌L. frutivorans、植物乳杆菌L. plantarum和短乳杆菌L. brevis的16S rDNA基因表达量均显著上调，其中果状乳杆菌16S rDNA基因表达量上调的倍数最高，约为Pop-的23 000倍，产碱假单胞菌P. alcaligenes的16S rDNA基因表达量下调至Pop-的0.6倍，这些结果与16S rDNA测序结果的趋势基本一致。【结论】wMelPop的侵染显著影响了雄性黑腹果蝇肠道细菌的相对丰度。其中，醋杆菌属和乳杆菌属的肠道菌载量显著升高，这可能是wMelPop感染影响昆虫宿主生殖和行为的机制之一。