近日，華南農業大學動物科學學院教授田鈴團隊、食品學院副教授胡文鋒團隊、生物源生物技術（深圳）股份有限公司以及意大利因蘇布里亞大學共同在腐生性資源昆蟲黑水虻耐寒選育研究方面取得新進展，首次對黑水虻種質資源進行了收集、并進行了定向選育及其腸道優勢菌群等的挖掘。相關成果發表于《廢物管理》。
黑水虻是重要的腐生性資源昆蟲，幾乎可以以所有有機廢棄物為食，從而轉化出高質量的昆蟲蛋白及有機肥，其昆蟲蛋白近年來受到了水產和畜禽養殖的廣泛關注與使用。然而，目前商業黑水虻的養殖市場比較混亂，種質資源遺傳背景及其生產性能差異不清楚，這些都限制了黑水虻資源的進一步開發與利用。
研究人員首先收集了10株國內黑水虻的商品種蟲，經過COI基因測序比對之后實際劃分為3組，分別以生物源株、河南株、武漢株為代表。以優勢株生物源株為基礎，通過在12℃、16℃低溫下連續篩選九代后，得到了一個相比對照組更耐低溫的品系，幼蟲體重、存活率和干物質轉化率顯著提高。他們分別取12℃、16℃低溫育種九代后的幼蟲腸道進行16S測序篩選耐寒黑水虻腸道的優勢菌群，結果顯示摩根氏菌屬、沙門氏菌屬、假蒼白桿菌屬和克雷伯氏菌等屬的細菌在12℃育種組中豐度較高，而不動桿菌屬、假蒼白桿菌屬、腸球菌屬、叢毛單胞菌屬和亮桿菌等屬的細菌在16℃育種組中豐度較高。
宏基因組測序顯示，腸球菌屬和漫游菌屬中的幾種動物益生菌在16℃選育的幼蟲腸道中大量富集；16℃選育組的細菌代謝途徑（包括碳水化合物、脂質、氨基酸、輔助因子和維生素）顯著上升，而生物系統和人類疾病途徑則下調。轉錄組學分析表明，在16℃下的第34天選育組差異表達上調的基因主要參與自噬-動物信號通路、AMPK信號通路、mTOR信號通路、Wnt信號通路、FoxO信號通路、Hippo信號通路，暗示這些通路相關基因在黑水虻的耐寒過程中發揮重要作用。
該研究結果揭示了微生物菌群和基因通路在黑水虻腸道應對冷脅迫的適應性，為今后開發利用適應不同逆境的黑水虻種群提供了方法，同時也為后續黑水虻的耐低溫分子育種提供了依據與參考。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.wasman.2024.02.007
本文鏈接：腐生性資源昆蟲黑水虻耐寒選育研究獲進展http://m.sq15.cn/show-11-3185-0.html
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