饲料中油脂和蛋白含量对大头金蝇生物学特征及幼虫肠道微生物群落影响OA

【目的】餐厨垃圾的资源化利用是我国现阶段经济发展过程中必须妥善解决的难题,为推广大头金蝇Chrysomya megacephala对餐厨垃圾的生物转化,解析其肠道微生物分子生态学机制势在必行。本研究旨在探析饲料中油脂和蛋白含量对大头金蝇生物学特征及幼虫肠道微生物区系的影响。【方法】大头金蝇3龄幼虫饲喂处理设定对照饲料组(粗蛋白含量42.7%,粗脂肪含量6.6%)、高油脂饲料组(饲料中粗脂肪含量高达44.4%)和高蛋白饲料组(饲料中粗蛋白含量高达55.6%)模拟餐厨垃圾分别继代饲养,测定幼虫历期、蛹历期、幼虫体重、蛹重和羽化率等生物学性状及粗油脂和粗蛋白的利用量;借助PacBio三代测序平台对上述3组大头金蝇幼虫肠道微生物进行16S rDNA高通量测序和转录组测序,分析肠道微生物组成和多样性,筛选差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集。【结果】在大头金蝇饲养第11代3组幼虫历期、蛹历期、幼虫体重、蛹重和羽化率都趋于一致,成虫羽化率与饲料中粗蛋白含量成正相关,从高到低为高蛋白饲料组(羽化率89.8%)>对照饲料组(羽化率80.5%)>高油脂饲料组(羽化率76.3%)。基于可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),大头金蝇幼虫肠道微生物鉴定到6个门139个属316个种;高蛋白饲料组中优势属数量最多,对照饲料组中鉴定出的种的数量最多,其次是高油脂饲料组的;取食不同饲料的大头金蝇3龄幼虫中肠微生物群落组成和基因表达存在明显差异,3个饲料组大头金蝇3龄幼虫肠道微生物差异表达基因富集的代谢通路有明显差异,集中在消化吸收、能量代谢、碳水化合物代谢和生长发育等。【结论】本研究结果将丰富大头金蝇在分子营养生态学领域的理论内容,为研究大头金蝇生物学特性的分子机制提供理论参考。