粉蠹甲虫中的广泛真菌共生

root 提交于 周三, 08/12/2026 - 18:47
许多昆虫依赖共生真菌来占据特化的生态位,然而,对于大多数谱系而言,这些共生关系的进化动态仍缺乏清晰解析。甲蠹科(Ptinidae)可分为形态上显著不同的蛛甲亚类群(Spider beetles)和木蠹甲亚类群(Deathwatch beetles);早期显微研究早已表明该科昆虫携带真菌内共生体,但迄今仅有少数关联通过分子方法得到证实。在本研究中,我们结合超保守元件(UCE)系统基因组学与ITS扩增子测序,检验真菌内共生体是否在甲蠹科内广泛保守,以及它们是否与宿主发生了协同物种形成。我们的UCE系统发育结果支持蛛甲亚类群和木蠹甲亚类群分别构成单系类群,但也表明亚科层级分类中的某些方面可能值得进一步审视。 针对三种已知共生真菌属(Symbiotaphrina、Meyerozyma、Nakazawaea)的筛查显示,Symbiotaphrina存在于大多数木蠹甲中,但在蛛甲中未检测到,而另外两个属虽有检出,但并不常见。尽管Symbiotaphrina感染分布广泛,我们并未发现宿主与共生体系统发育树之间存在镜像对应关系,这表明二者不存在协同分化。相反,系统发育关系遥远的宿主往往共享亲缘关系密切的共生体,这与一种弥散型、混合传播模式相一致,即共生体同时通过垂直传播和水平交换进行传递。这一模式与白蚁栽培真菌系统、小蠹甲、蚂蚁及木蜂中的既有报道相呼应,提示弥散型、混合传播的共生关系可能是昆虫—真菌长期关联的一种普遍特征。我们还识别出一个未定属的柔膜菌目(Helotiales)类群,作为潜在的新型内共生体候选,它在由Anobium、Hemicoelus和Ptilinus组成的一个支系中被稳定检出。总体而言,这些发现将木蠹甲—真菌关联重新界定为一种动态的、进化上易变的共生关系,而非固定不变的伙伴关系。

许多昆虫依赖共生真菌来占据特化的生态位,然而对于大多数类群而言,这些共生关系的进化动态仍未得到充分解析。隐翅甲科(Ptinidae)在形态上可分为差异显著的蛛甲类(Spider beetles)和叩头蠹甲类(Deathwatch beetles);早期显微观察早已表明该科昆虫体内存在真菌内共生体,但通过分子方法得到确认的相关关联仍然很少。在本研究中,我们结合超保守元件(UCE)系统基因组学与ITS扩增子测序,以检验真菌内共生体是否在隐翅甲科中具有保守性,以及它们是否与宿主发生了协同物种形成。我们的UCE系统发育结果支持蛛甲类和叩头蠹甲类分别构成单系类群,但也表明亚科层级分类中的某些方面可能值得进一步审视。对三个已知共生真菌属(Symbiotaphrina、Meyerozyma、Nakazawaea)的筛查显示,Symbiotaphrina存在于大多数叩头蠹甲中,但未见于任何蛛甲类,而另外两个属虽有检出但并不常见。尽管Symbiotaphrina感染广泛存在,我们并未发现宿主与共生体系统树之间的系统发育镜像关系,这表明不存在协同分化。相反,系统发育上关系较远的宿主常常共享亲缘关系接近的共生体,这与一种弥散性的混合传播模式相一致,即同时涉及垂直传播和水平传播的共生体交换。这一模式与白蚁栽培真菌系统、小蠹甲、蚂蚁以及木蜂中的相关报道相一致,提示弥散性的混合传播共生关系可能是昆虫—真菌长期关联的一般性特征。我们还鉴定出一个未定属的柔膜菌目(Helotiales)类群,作为潜在的新型内共生体候选,该类群在由Anobium、Hemicoelus和Ptilinus组成的一个支系中被稳定检出。总体而言,这些发现将叩头蠹甲—真菌关联重新界定为一种动态的、进化上易变的共生关系,而非固定不变的伙伴关系。

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🏷️ 昆虫-真菌共生 甲蠹科 系统发育 协同物种形成 混合传播 内共生体