互补的显微观察和宏条形码分析技术有助于更好地理解叶蝉物种Iassus lanio（半翅目，蝉科）的共生微生物组

摘要

叶蝉的微生物组特征是由其饮食特化所驱动的深度共同进化适应形成的。它们的微生物组主要由专性共生体组成，这些共生体补充了它们营养贫乏的韧皮部汁液饮食；此外还包括兼性共生体，包括细菌和真菌微生物。在这项研究中，采用了下一代测序（NGS）宏条形码技术，并结合共聚焦显微镜和电子显微镜技术，对叶蝉属物种Iassus lanio的共生系统进行了全面研究。Iassus lanio属于研究较少的叶蝉亚科Iassinae的代表。研究结果包括对微生物的组成、分布和超微结构的描述，以及古老共生体的系统发育分析。发现了两种专性共生体：古老的Auchenorrhyncha共生体Karelsulcia细菌和类似酵母的共生体Ophiocordyceps。Karelsulcia细菌仅存在于称为“细菌体”的特化器官中，而真菌微生物则栖息在脂肪体内的菌细胞中。这两种共生体都是通过卵传递从母体传给后代的。Wolbachia、Sodalis和Cardinium的存在也被检测到，其中Sodalis和Cardinium存在于脂肪体内。Cardinium的超微结构显示其内部具有特征性的微管嵴。对Karelsulcia细菌的系统发育分析表明，Iassinae亚科与Coelidiinae和Deltocephalinae亚科的共生体具有亲缘关系。分类学分析显示，两种测序方法检测到了相同的细菌分类群，而基于开放纳米标签（ONT）的测序方法在检测优势物种时表现出更高的分辨率。差异丰度分析揭示了不同测序平台存在的特异性偏差。这些研究突显了不同显微镜技术和宏条形码技术的互补作用，展示了叶蝉共生系统的复杂性，从而加深了我们对宿主-共生体关系的理解，并扩展了我们对昆虫微生物结构和定位的认识。