摘要
背景
Apriona swainsoni 是一种蛀木害虫，其幼虫以难降解的植物木质部为食，占据多样化的生态位。肠道微生物群在协助宿主降解木质纤维素以获取营养方面发挥着至关重要的作用。然而，不同肠道区域微生物木质纤维素降解的区室特异性机制尚不清楚。
结果
利用多组学分析，我们鉴定出由幼虫肠道微生物群编码的 6 个纤维素酶基因（其中 3 个有相应的蛋白表达）、21 个半纤维素酶基因（其中 6 个有相应的蛋白表达）和 40 个木质素降解酶基因（其中 12 个有相应的蛋白表达）。主坐标分析（PCoA）揭示了木质纤维素降解蛋白在离散肠道区室间存在高度显著的空间分化（P = 0.001）。代谢组学数据进一步验证了从前肠（FG）到中肠（MG）、后肠前段（AHG）和后肠后段（PHG）的顺序性、逐步木质纤维素降解级联反应，其中木质素主要在 AHG 和 PHG 中发生彻底分解。分类学注释确认包括Enterobacter（相对丰度，2.35E-04）、Gibbsiella（1.14E-04）、Raoultella（1.00E-04）和Klebsiella（1.09E-05）在内的属主导木质素降解。酶学实验表明，Klebsiella oxytoca A3 在木质素过氧化物酶（3.75 ± 0.25 U/mL）、锰过氧化物酶（0.85 ± 0.09 U/mL）和中性木聚糖酶（1.47 ± 0.00 U/mL）方面表现出峰值活性，而Raoultella terrigena A2 表现出最大的漆酶活性（0.75 ± 0.06 nmol/min/L）。
结论
本研究揭示，A. swainsoni 幼虫通过选择性富集功能性肠道共生菌来实现区室化的木质纤维素降解。高效的木质素解聚作为核心适应性特征，使该甲虫能够占据独特的食木生态位。? 2026 化学工业协会。
利益冲突
作者声明，本研究是在不存在任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
数据可用性声明
所有宏基因组原始 FastQ 文件已存入序列读取档案库（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra），项目编号为 SRR21633396。原始蛋白质组和代谢组数据已存入 ProteomeXchange 数据库（访问号：PXD036421）和 MetaboLights（访问号：MTBLS5812）。
