本网讯(通讯员 秦文权)近日,我院动物保护与利用团队在国际知名昆虫学期刊《Insects》发表题为“Effects of colony breeding system and nest architecture on soil microbiome and fertility in the fungus-growing termite Macrotermes barneyi Light”的研究论文。研究生周家昌和团队青年教师秦文权博士为共同一作,李刚华副教授和中国水利水电科学研究院张茵琪研究员为共同通讯,湖北师范大学为第一单位。团队教师张润锋教授、曾阳博士参与了该项研究。
黄翅大白蚁是典型的地下白蚁,在我国长江以南广泛分布,严重危害园林树木和堤坝安全。在此前的野外调查工作中,李刚华副教授发现其野外巢体除传统的一王一后外,也存在较高比例的多蚁后巢体。而和单蚁后巢体相比,多蚁后巢体不仅可以降低衰退风险,还具有高繁殖力和高扩群速度等优势。在此基础上,本研究以黄翅大白蚁单蚁后巢体和多蚁后巢体为研究对象,比较了巢体各部分结构的土壤肥力特征和菌群多样性。研究结果首先明确了巢体内菌圃为肥力最高的土壤结构,且在多蚁后巢体内其菌圃的硝态氮、有效硫和有效硅显著低于单蚁后巢体;其次,菌圃菌群的物种多样性显著低于巢体内的其他土壤结构,单蚁后巢体和多蚁后巢体各部分结构的菌群组成有明显差异;进一步分析发现,多蚁后巢体菌圃的“细胞周期调控、细胞分裂、染色体分配”相关功能基因丰度显著升高。这表明黄翅大白蚁很可能通过快速消耗菌圃中的肥力以培育营养更丰富的菌结,为自身提供更高的葡萄糖和蛋白质来维持多蚁后巢体正常运行所需要消耗的能量需求。该研究成果不仅有助于解析黄翅大白蚁多蚁后巢体维持平衡的生态机制,也对堤坝害蚁黄翅大白蚁的有效防治和培菌白蚁的资源开发利用有重要的理论指导价值。
本研究获国家自然科学基金(31601891)、湖北省自然科学基金(2023AFB1005)、中国水利水电科学研究院水利部白蚁防治重点实验室开放研究基金(IWHR-2024TE003)和食用野生植物保育与利用湖北省重点实验室开放基金(EWPL202408)资助。(初审 邵海晨;复审 雷婧;终审 李刚华)