两种陆生等足目动物（普通卷甲虫与暗球鼠妇）真菌组比较分析揭示宿主特异性驱动微生物群落组装

本研究通过ITS区域高通量测序（metabarcoding）首次系统比较了韩国岛屿生境中两种陆生等足目动物（Armadillidium vulgare与Spherillo obscurus）的真菌群落结构。研究发现S. obscurus携带显著更丰富的真菌多样性（252 OTUs中仅27个共享），其群落包含子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）等多类群，而A. vulgare则被球腔菌属（Mycosphaerella）绝对主导（相对丰度88.6–94.0%）。α/β多样性分析表明宿主身份（R2=0.496）而非地理因素主导群落差异，LEfSe分析进一步揭示宿主特化菌群。该研究为土壤无脊椎动物-真菌互作机制提供了新见解。

　　

引言

陆生等足目动物作为土壤生态系统关键分解者，其共生微生物群落对宿主生态功能具有重要贡献。尽管前人研究揭示了等足目动物与细菌的互作关系，但其真菌群落（mycobiome）的组成规律仍不清楚。本研究聚焦韩国岛屿生境中同域分布的两种等足目动物——广泛分布的普通卷甲虫（Armadillidium vulgare）和地方性物种暗球鼠妇（Spherillo obscurus），通过ITS区域高通量测序技术，首次系统比较了两者的真菌群落差异。

材料与方法

研究团队于2024年4-5月在韩国黑山岛和渔青岛采集16个个体（每种8个），采用70%乙醇表面灭菌后提取全基因组DNA。通过两轮PCR扩增ITS区域（引物：ITS1Fngs/ITS4→ITS1Fngs/ITS2ngs），利用Illumina MiSeq平台测序。生物信息学分析采用QIIME2流程，经DADA2去噪后以97%相似度聚类OTUs，基于UNITE数据库进行物种注释。统计分析包括α多样性（Shannon指数、Pielou均匀度）、β多样性（Bray-Curtis距离+NMDS可视化）以及LEfSe差异菌群鉴定。

结果

测序共获得1,119,803条高质量序列，鉴定出252个OTUs，涵盖9门134属。核心发现包括：

1. 多样性差异：S. obscurus携带206个OTUs（显著高于A. vulgare的73个），仅27个OTUs为两宿主共享，包括枝孢菌（Cladosporium）、曲霉（Aspergillus）等广布类群。

2. 群落结构：A. vulgare真菌群落高度单一，96.5–100%为子囊菌门，其中球腔菌目（Mycosphaerellales）占比88.6–94.0%；而S. obscurus呈现多门类共存，子囊菌门（21.9–46.8%）、担子菌门（2.0–30.5%）和被孢霉门（0.3–18.1%）构成三足鼎立格局。

3. 宿主特化信号：LEfSe分析显示S. obscurus显著富集肉座菌目（Hypocreales）、炭疽菌属（Colletotrichum）等类群，而A. vulgare特异性关联球腔菌属。PERMANOVA证实宿主身份解释49.6%的群落变异（p=0.001），显著强于地理因素（R²=0.039, p=0.811）。

讨论

本研究揭示了等足目动物真菌群落的三大生态规律：

1. 宿主过滤效应：A. vulgare的干燥微生境偏好可能通过物理过滤（如低湿度耐受性）选择出以球腔菌属为核心的耐旱菌群，而S. obscurus的腐木生境为多类真菌提供了生态位。

2. 功能互补假说：S. obscurus富集的炭疽菌属（植物病原/内生菌）、Bjerkandera（木质素降解菌）等提示其可能通过食物链获取环境菌群，而A. vulgare的单一菌群可能反映其特化的营养代谢途径。

3. 岛屿生物地理学启示：尽管采样于隔离岛屿，地理距离未显著影响菌群组成，暗示宿主内在因素（如免疫识别、肠道pH）在微生物筛选中起主导作用。

局限与展望

当前研究受限于样本量（n=16）和季节因素（春季采样可能偏好耐旱菌群）。未来需开展跨季节采样和功能实验（如菌群移植）以验证宿主-菌群互作机制。该成果为理解土壤动物-微生物共生系统的组装规则提供了新范式。