摘要
冬虫夏草是麦角菌科真菌冬虫夏草菌（Ophiocordycepssinensis）寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座和幼虫尸体的干燥复合体，是我国传统名贵中药，具有补肾益肺，止血化痰功效。冬虫夏草因其巨大的药用价值，市场需求量日益旺盛，但因其形成的条件极其苛刻与复杂，其野生资源极其有限。在冬虫夏草人工培育研究中，越来越多研究结果表明，冬虫夏草的形成，除了冬虫夏草菌外，其它多种微生物也发挥了不可或缺的作用。然而，关于冬虫夏草发育过程中的微生物多样性研究还很缺乏，目前对冬虫夏草的研究主要集中在化学成分、药理作用等方面。为探究冬虫夏草不同发育时期的微生物组成及多样性，挖掘影响冬虫夏草发育的关键菌群以及代谢通路。本研究基于宏基因组测序技术对蝙蝠蛾幼虫、僵虫、冬虫夏草复合体的微生物群落结构进行分析，得到的主要研究结果如下： （1）从蝙蝠蛾幼虫、僵虫、冬虫夏草复合体中共鉴定出4184种微生物，其中，鞘脂杆菌（Sphingobacteriasp.）、冬虫夏草菌（O.sinensis）、沃尔巴克氏菌（Wolbachiasp.）和肠杆菌（Enterobactercloacae）等是蝙蝠蛾幼虫微生物组中的优势菌；冬虫夏草菌（O.sinensis）、鞘脂杆菌（Sphingobacteriasp.）、沃尔巴克氏菌（Wolbachiasp.）和明尼苏达被毛孢（Hirsutellaminnesotensis）等是僵虫微生物组中的优势菌；冬虫夏草复合体微生物组的优势菌是冬虫夏草菌（O.sinensis）、麦角菌（Clavicepspurpurea）、明尼苏达被毛孢（H.minnesotensis）和荧光假单胞菌（Pseudomonasfluorescens）。僵虫微生物组与蝙蝠蛾幼虫微生物组相比，冬虫夏草菌（O.sinensis）和明尼苏达被毛孢（H.minnesotensis）等真菌相对丰度有所提高，鞘脂杆菌（Sphingobacteriasp.）和沃尔巴克氏菌（Wolbachiasp.）等细菌相对丰度有所下降。冬虫夏草复合体微生物组与蝙蝠蛾幼虫、僵虫微生物组相比，冬虫夏草菌（O.sinensis）、麦角菌（C.purpurea）和明尼苏达被毛孢（H.minnesotensis）等真菌的相对丰度明显增加。致病菌分析发现僵虫和冬虫夏草中绿脓杆菌（Pseudomonasaeruginosa）数量较蝙蝠蛾幼虫明显增加。 （2）代谢通路研究发现蝙蝠蛾幼虫、僵虫和冬虫夏草复合体的能量代谢、碳水化合物代谢和氨基酸代谢活动均较为突出，果糖-甘露糖代谢途径和嘌呤代谢途径分别参与了虫草酸和腺苷的合成，合成两种活性成分的关键酶分别为L-艾杜糖醇-2-脱氢酶和腺苷酸（基）琥珀酸裂解酶，其关键功能基因分别为CCM05393和Plim3831。 （3）蝙蝠蛾幼虫、僵虫和冬虫夏草复合体之间的微生物群落组成结构和潜在功能存在显著差异：蝙蝠蛾幼虫和僵虫微生物组共有4个门、99个属、129个种、56个代谢通路存在显著差异；蝙蝠蛾幼虫与冬虫夏草复合体微生物组有17个门、345个属、1770个种、64个代谢通路存在显著差异；僵虫与冬虫夏草复合体微生物组共有13个门、132个属、527个种、2个代谢通路存在显著差异。 本研究解析了冬虫夏草不同发育时期的微生物菌落组成和结构，为冬虫夏草的人工培育与可持续开发利用提供了参考依据。
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