摩洛哥不同地理区域橄榄果实蝇(Bactrocera oleae)微生物组的特征解析及其在害虫防控中的潜在应用

这篇研究通过全长16S rRNA基因测序技术，首次系统解析了摩洛哥五个地区野生橄榄果实蝇(Bactrocera oleae)微生物组特征。研究发现核心共生菌Candidatus Erwinia dacicola（CEd）在各地种群中均占主导地位（相对丰度61.35%-99.71%），其次生共生菌Erwinia persicina及Asaia bogorensis等菌群呈现显著地理差异。该成果为开发基于微生物组的害虫防控策略（如靶向CEd的SIT技术）提供了重要理论依据。

　　

橄榄果实蝇微生物组的生态密码

Abstract

作为全球橄榄产业的重要害虫，橄榄果实蝇(Bactrocera oleae)与共生菌群形成了精妙的互作关系。这项研究通过全长16S rRNA基因测序，首次揭示了摩洛哥五个地理区域（Ouezzane、Rabat、Tanger、Errachidia和Beni-Mellal）野生种群微生物组的多样性图谱。

Introduction

橄榄果实蝇幼虫在富含植物毒素的橄榄果实中发育，其生存高度依赖与Candidatus Erwinia dacicola（CEd）的共生关系。这种不可培养的肠杆菌科细菌通过氮循环和氨基酸合成，帮助宿主应对营养匮乏的环境。尽管CEd在成虫卵巢发育中的作用已被证实，但摩洛哥作为重要橄榄产区的相关微生物组数据仍属空白。

Materials and methods

研究团队使用NPK诱捕器在2022年10-12月采集71头成虫，通过改良CTAB法提取DNA。采用27F/1492R引物扩增16S rRNA基因，利用牛津纳米孔技术（ONT）MinION平台进行测序。数据分析采用NanoCLUST流程，基于SILVA 138数据库进行物种注释。

Results

283,960条高质量序列聚类为38个OTUs，揭示出：

1. 1.

   CEd的绝对优势：在Errachidia种群中占比高达94.98±4.53%，但在Ouezzane仅61.35±10.71%

2. 2.

   地理梯度特征：Ouezzane种群展现出最高α多样性（Shannon指数），含独有菌门Desulfobacterota

3. 3.

   性别无差异：PERMANOVA分析显示雌雄个体微生物组无显著差异（P=0.205）

4. 4.

   次生共生菌网络：排除CEd后，Erwinia persicina在Errachidia占比达70.0±8.36%，而Beni-Mellal种群富含Paraburkholderia fungorum（27.45±5.80%）

Discussion

CEd通过合成必需氨基酸的关键功能，成为橄榄果实蝇生态适应的"代谢引擎"。其丰度变化可能反映宿主对当地环境压力（如农药使用）的响应。值得注意的是，Erwinia persicina作为"代谢副手"，可能在降解植物次生代谢物方面发挥补偿作用。

Conclusions

该研究绘制了首个摩洛哥橄榄果实蝇微生物组地理分布图谱，揭示核心共生菌CEd与地域适应性菌群的动态平衡。这些发现为开发新型防控策略指明方向：

• •

  靶向CEd的氮代谢通路设计抑制剂

• •

  在SIT技术中优化人工饲料菌群组成

• •

  建立基于微生物标志物的害虫溯源系统

这项研究不仅填补了地中海重要农业区的微生物组数据空白，更展示了微生物生态学在可持续农业中的转化潜力。