南极仙女虾（Branchinecta gaini Daday, 1910）的肠道微生物群与摄食模式：基于宏条形码分析的研究

《Microbial Ecology》：Gut Microbiota and Feeding Patterns of the Antarctic Fairy Shrimp (Branchinecta gaini Daday, 1910): A Metabarcoding Perspective

　　

摘要

了解摄食生态学与环境条件如何影响肠道微生物群，对于解读极端环境中的宿主与微生物之间的相互作用至关重要。在此，我们研究了乔治王岛多个冰后期淡水池塘中南极仙女虾Branchinecta gaini的饮食情况及其肠道相关细菌群落。我们结合了显微镜下的肠道内容物分析以及18 S和16 S rRNA基因宏条形码分析，并在汇总后的池塘级样本中区分了肠道内容物与肠道相关细菌成分，以此评估饮食、宿主筛选作用及环境因素在塑造肠道相关群落中的作用。研究结果表明B. gaini具有显著的饮食灵活性，其摄入的真核生物种类因地点而异，反映了当地资源的可用性。这种营养结构的多样性对应着高度变化的肠道相关细菌群落，各池塘间的分类学重叠度较低，且在汇总样本层面不存在稳定的核心微生物群。尽管肠道内容物与肠道内的细菌组合有所不同，但在综合样本层面上却保持一致，这一现象表明宿主筛选作用并不强。肠道相关群落仍保留着各池塘的独特特征，说明环境因素起着主导作用。环境因素影响着肠道微生物组的不同方面：水文连通性及相应的电导率梯度与细菌群落组成的变化有关，而水温则与细菌的α多样性呈非线性关联，但对整体群落结构并无影响。水体pH值对这两项指标均无显著影响。综合来看，通过汇总样本所观察到的B. gaini的肠道相关细菌群落，主要反映了由机会性摄食及当地环境筛选作用所形成的环境来源型菌群。这种生态灵活性可能是B. gaini能够在南极多样化的淡水生态系统中持续生存的关键策略。