植物学的に異なる寄主植物を与えられたLoxostege sticticalis幼虫の中腸細菌叢における食事関連の変異

腸内細菌叢は昆虫の生理機能や生態学的相互作用に影響を及ぼし得るが、多食性の昆虫において、植物学的に異なる寄主植物が腸内細菌コミュニティにどのような影響を与えるかについては、依然として十分に解明されていない。

私たちは、の中腸細菌叢を調査しました。Loxostege sticticalis16S rRNA遺伝子シーケンシングを用いて、異なる属の3種の寄主植物または人工飼料で飼育した幼虫を解析した。細菌の多様性、コミュニティ組成、分化したタクサ、および予測機能プロファイルを食事処理間で比較した。

食事療法は腸内細菌叢のコミュニティ構造の差異に関連していた。MS群では細菌の豊富さと多様性が高かった一方、CA群では細菌コミュニティが相対的に単純化していた。Bray-Curtisに基づくPCoAおよびPERMANOVAの結果、食事療法間でコミュニティ組成に全体的な有意差が認められたが、厳密なペアごとのPERMANOVA検定では有意ではなかった。全群を通じてBacillotaおよびPseudomonadotaが優占していたが、MS群ではActinomycetotaに関連するタクサの割合が増加していた。LEfSe解析により、MS群の特徴的な指標としてActinomycetota関連タクサが、AD群の特徴としてBacillota関連タクサが特定された。PICRUSt2による解析の結果、食事療法間で予測機能ポテンシャルに差異があることが示唆され、これにはアミノ酸代謝、コファクターおよびビタミンの代謝、ならびにゼノバイオティクスの生物分解および代謝に関連するパスウェイが含まれていた。

結果から、食餌に関連した腸内細菌叢の変動が認められました。L. sticticalisおよび、食事と微生物叢の相互作用に関するさらなる調査のための記述的な根拠を提供します。本研究では、処理あたり3つのプールされた生物学的反復のみを含んでおり、植物随伴微生物叢や植物化学組成の特性評価を行っていないため、観察された関連性および予測された機能は、特定の微生物メカニズムや宿主の適応の証拠として解釈されるべきではありません。