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这篇研究由吴华（Hua Wu）、饶中臣（Zhong-Chen Rao）、曹立（Li Cao）、Patrick De Clercq 和韩日初（Ri-Chou Han）等人完成，他们分别隶属于比利时根特大学植物与作物系生物科学工程学院和中国广东省科学院动物保护与资源利用重点实验室。这项研究发表在《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）期刊上，时间是2020年12月3日。
本研究属于微生物共生领域，特别是昆虫与其微生物群之间的关系。冬虫夏草（Chinese Cordyceps）是由蝙蝠蛾幼虫被中华拟青霉（Ophiocordyceps sinensis）真菌寄生形成的独特且有价值的生物复合体，广泛用于中药和保健品。然而，在人工培养过程中，感染后的幼虫缓慢木乃伊化成为生产上的一个主要障碍。因此，本研究旨在探讨蝙蝠蛾幼虫体内微生物群的变化及其在感染和木乃伊化过程中的作用机制，以期为优化人工培养提供新的见解。
本研究包括以下几个步骤：首先，采集未注射真菌的活体幼虫、注射了高浓度芽孢的活体幼虫、没有菌丝覆盖的新鲜木乃伊化幼虫、有菌丝覆盖的新鲜木乃伊化幼虫以及完全木乃伊化的幼虫样本，每组三个重复。其次，通过培养依赖法和非培养依赖法分析这些样本的血淋巴和肠道微生物群落。具体实验方法包括： 1. 昆虫饲养：使用珠光凤梨（Potentilla anserina）根作为食物，在低海拔实验室中成功饲养了Thitarodes xiaojinensis幼虫。 2. 真菌分离与培养：从野生中华拟青霉子实体中分离出KD1223菌株，并在PPDA培养基上进行培养。 3. 幼虫感染：将含有1.2×10^4个芽孢的4 µL悬浮液注射到5龄幼虫体内，设置PBS缓冲液注射和未注射对照组。 4. 微生物群落检测：采用LB、HIA、G5和GSA培养基，通过稀释涂布法分离细菌和真菌；同时，利用Illumina测序技术对16S rRNA基因V4区和ITS2区域进行扩增子测序，构建微生物群落结构。
主要结果如下： 1. 培养依赖法：共鉴定出25种细菌和14种真菌。健康幼虫血淋巴中含有13种可培养细菌，但无真菌；当幼虫体内充满芽孢时，血淋巴中的细菌群落受到显著抑制，而肠道中的细菌和真菌群落数量大幅增加。 2. 非培养依赖法：获得1,204,000条高质量细菌16S rRNA序列和1,201,711条高质量真菌ITS序列，分别聚类成537个和218个操作分类单元（OTUs）。未感染幼虫血淋巴和肠道中均存在丰富的微生物多样性，其中优势物种包括Stenotrophomonas sp. I64-LFP1A9B2、Rhodococcus hoagii、R. degradans、O. sinensis和Verticillium leptobactrum。 3. 芽孢负荷影响：高芽孢负荷增加了幼虫血淋巴和肠道中的细菌多样性，但显著降低了真菌多样性。当幼虫开始木乃伊化时，Chryseobacterium sp.、Pseudomonas fragi、Serratia plymuthica和S. proteamaculans等四种可培养细菌数量显著增加，而O. sinensis和假单胞菌属（Pseudomonas spp.）成为主导微生物。 4. 木乃伊化相关微生物：Flavobacterium frigidimaris和Pseudomonas poae仅在新鲜或完全木乃伊化的幼虫中检测到，Arthrinium sp. 是新鲜木乃伊化幼虫中唯一的可培养真菌，表明这些微生物在此阶段具有较高丰度。
本研究表明，中华拟青霉芽孢生长显著抑制了幼虫血淋巴中的可培养细菌群落，但促进了肠道中的细菌和真菌群落。高芽孢负荷增加了幼虫血淋巴和肠道中的细菌多样性，但显著降低了真菌多样性。当幼虫开始木乃伊化时，特定细菌和真菌（如Chryseobacterium sp.、P. fragi、S. plymuthica、S. proteamaculans、O. sinensis和Pseudomonas spp.）可能参与了这一过程。这些发现不仅揭示了中华拟青霉感染和木乃伊化机制，还为优化冬虫夏草的人工培养提供了理论依据。
本研究的亮点在于首次从健康昆虫幼虫血淋巴中分离出大量病原细菌，揭示了中华拟青霉感染对幼虫微生物多样性的显著影响，以及优势细菌在木乃伊化过程中的潜在作用。此外，研究还强调了不同检测方法在微生物群落分析中的互补性，为进一步探索昆虫-微生物互作提供了新思路。
除了上述主要内容外，本研究还探讨了某些次要微生物可能未被当前实验条件检测到的可能性，提示未来研究需要进一步优化检测方法。此外，研究还指出，一些机会性病原菌（如Chryseobacterium sp.、P. fragi、S. plymuthica和S. proteamaculans）可能对人体有害，因此在新鲜冬虫夏草中可能存在这些细菌的问题需要引起重视。