综合信息学框架多样性评估发现

蜜蜂属昆虫蜂巢微生物组主要受到花粉组成驱动

An integrative bioinformatics pipeline shows that honeybee-associated microbiomes are driven primarily by pollen composition

Douglas Chesters, Xiuwei Liu, Karen L. Bell, Michael C. Orr, Tingting Xie, Qingsong Zhou, Chaodong Zhu

First published: 24 August 2022

https://doi.org/10.1111/1744-7917.13104

与蜂巢相关的微生物组会通过各种机制影响蜂群健康。目前尚不清楚同属蜜蜂物种在微生物组形成过程中有何不同，特别是受访花卉和环境对这些多样性的贡献程度。针对该问题，中国科学院动物研究所动物进化与系统学（院）重点实验室朱朝东研究组，组织了云南省农业科学院农产品加工研究所、澳大利亚西澳大学生命科学学院和安徽师范大学生命科学学院的科研人员开展了相关研究。

团队成员从中国云南采集了 4 种蜜蜂属物种（Apis cerana、A.dorsata、A.florea 和 A.laboriosa），对蜂蜜、蜂巢和储存花粉中的细菌 16S rRNA 进行了宏条形码测序。研究团队开发了一个集成多个数据库的计算流程，用于量化多样性组成、分类、系统发生和功能等关键方面。研究团队对花卉访问、栖息地干扰和其他关键环境变量等潜在因素如何驱动微生物群落差异进行了评估分析，研究结果表明：除了A. labiosa 蜂巢中的功能多样性非常低外，研究地点和蜜蜂物种之间的微生物组 α 多样性大致相同；云南微生物群落组成更替主要由花粉组成驱动；人为干扰对巢穴微生物群落的组成和系统发育α多样性产生了负面影响，但与微生物群落组成更替无关。

图1、多数据库计算流程

图2、所有微生物分类树：分支颜色和粗细和扩增序列变异株丰富度有关

图3、每个蜜蜂属物种多样性：（A）辛普森多样性指数；（B）香农多样性指数；（C）分类多样性指数；（D）系统发生多样性指数；（E）功能多样性指数

        相关多数据库计算流程和初步研究进展近日在Insect Science上在线发表（https://doi.org/10.1111/1744-7917.13104）。该工作在理解关键传粉昆虫相关的微生物组多样性方面取得了初步进展，为研究相关模式和驱动因素方面提供了一个评估多样性的综合信息学框架。该工作主要受到国家自然科学基金委面上项目、国家科技部基础性工作专项的资助。Douglas Chester博士得到中国科学院PIFI特需人才项目（2020FSB0001）支持，朱朝东及其团队得到国家杰出青年基金的资助。