微生物组的改变与Callosobruchus Maculatus的交配行为和运动能力的变化有关

《Microbial Ecology》：Alteration of the Microbiome is Associated with Changes in Mating and Locomotion in Callosobruchus Maculatus

　　

摘要

种子甲虫 Callosobruchus maculatus 是一种用于研究环境和遗传因素对交配行为及生活史特征演变的模型生物。我们试图验证这样一个假设：C. maculatus 的微生物组与其宿主的生活史特征和交配行为之间存在关联。为了操纵其微生物组，我们开发了一种化学处理方法，对 C. maculatus 的卵及其发育所需的食物来源进行表面灭菌处理，并研究了这种处理对微生物群落结构、甲虫生活史特征以及交配行为（包括配偶选择和运动能力）的影响。处理方法去除了表面的可培养细菌，改变了成虫的微生物组，导致微生物多样性降低，群落结构发生变化。处理后，小型雄性和雌性甲虫的存活率下降；在成功存活并羽化的成虫中，雌性的繁殖能力高于对照组。我们还发现这种处理影响了交配行为：经过处理的甲虫配对的成功交配比例更高，交配潜伏期更短。在配偶选择实验中，当雌性面对经过处理或未经处理的雄性时，它们更倾向于选择经过处理的雄性。此外，经过处理的甲虫表现出更强的运动能力。该处理导致了较小个体的选择性死亡，降低了存活成虫的微生物组多样性并改变了其整体结构。同时，这种处理还增强了交配行为、提高了繁殖能力并增加了运动能力。这些实验表明，幼虫阶段受到的处理干扰会引发成虫行为的改变以及与其微生物组变化相关的生命史特征的变化。