蚂蚁的细菌感染:频率和流行率Wolbachia，螺皮血糖,Asaia菌

抽象的

细菌内共生体在昆虫中很常见，但我们往往对它们在大多数生物体中的普遍程度缺乏更深的了解。下一代测序方法可以描述与宿主相关的细菌多样性，同时有助于快速同时筛选感染性细菌。在本研究中，我们使用16S rRNA标签编码的扩增焦磷酸测序法，调查了代表221个个体、176个菌落和95种蚂蚁的310个样本的细菌群落。我们发现了三个不同的内共生体群沃尔巴克氏体属（alphaptropacteria：Rickettiales），螺皮螺皮（FARMICUTES：Entomoplasmatales）和亲属Asaia菌(Alphaproteobacteria: Rhodospirillales)——在不同的感染频率(在蚂蚁物种水平上:分别为22.1%、28.4%和14.7%)和细菌群落内的相对丰度(1.0%-99.9%)。螺皮螺皮特别富含蚂蚁属Polyrhachis， 尽管Asaia菌亲缘关系在树栖蚂蚁属中最为普遍pseudomyrmex.．而沃尔巴克氏体属和螺皮螺皮在蚂蚁之前被调查过，Asaia菌一种能固定大气氮的醋酸细菌，却很少受到关注。由于在所有调查的蚂蚁类群中散发流行，我们假设所有三个细菌属的兼性关联。感染模式讨论了与特定细菌在特定蚁群中的潜在适应性的关系。

1.介绍

最近的研究表明，昆虫与许多不相关的微生物类群有联系[1，2］.这些相互作用塑造了宿主和细菌共生的生态和进化，并经常严重影响宿主生物学[3.，4］.某些共生伙伴之间一致的进化史显示了这种关系可能的义务性质[5]，而其他联系则零星发生，在空间和时间上都可能发生变化[6］.细菌内共生体有时寄生在特定的宿主细胞或结构中[7，8甚至可能与宿主共享代谢途径[9]，而其他则松散地发生在非特异性组织或血淋巴[10］.

与昆虫相关的微生物是极其多样化的，甚至在个体宿主中也是跨界的分类群。最具特色的内共生体群之一是由昆虫相关的细菌组成，它们能增加宿主饮食的营养价值。这些细菌通常是高度专一的、共同进化的伙伴，在营养有限或饮食不足的昆虫中发挥着特别重要的作用。这种内共生体的一些著名例子包括Buchnera aphidicola.蚜虫为寄主提供必需氨基酸，这些氨基酸在富含糖但缺乏氮的韧皮部汁液中缺乏[11］.其他的例子是共生和必需氨基酸的合成Blochmannia坎帕诺蒂尼蚂蚁的内共生物[12，13，在切叶蚁的真菌园中固氮类群[14]，Wigglesworthia glossinidia,提供宿主采采蝇血餐中所缺乏的维生素15]和白蚁的氮气固定缩略量[16，17］.在蚂蚁中，最近的几项研究强调了细菌共生对营养的重要性，特别是在营养规模较低的蚂蚁类群中[18- - - - - -20.］.

共生细菌还可以发挥其他有益的作用，保护昆虫免受寄生虫和病原体的侵害，从而保护宿主免受天敌的侵害[4，7，21］.例如,螺皮螺皮可以传达增加对线虫感染的抗性果蝇苍蝇[22]，而蚜虫的次级共生体则能对寄生蜂产生抗性[23］.一些昆虫相关的细菌也有助于巢卫生[7］.例如，切叶蚁的真菌花园中的放线菌能抑制真菌病原体的生长，但不能抑制互惠真菌的生长[24］.放线菌在蜜蜂狼的肺炎腺中也发现，并保护幼虫在其巢中免受病原体的侵扰[25］.其他互动的细菌可以增加宿主耐受性，以对温度应激（如温度）的不利的非生物条件[26]或促进使用新型主机[27］.

虽然上述关联通常有益于宿主，但是许多细菌内联硫化物是有害的生殖操纵器。沃尔巴克氏体属，例如，会导致细胞质不亲和性、孤雌生殖、雄性杀死和雄性女性化[28］.还有一些例子沃尔巴克氏体属，这保护其宿主免受RNA病毒，从而充当防御性共同主义者[29］.据报道，约66%的昆虫物种和约30%的蚂蚁物种被兼性感染沃尔巴克氏体属［30.，31］.昆虫中其他不那么普遍的生殖操纵者包括Cardinium，Arsenophonus,和螺皮螺皮［32，33］.螺皮螺皮但在某些情况下对主持人有益，但[22]，可以对他们的昆虫宿主产生各种负面影响，包括操纵性比率，男性杀伤和昆虫病原体[33- - - - - -35］.

尽管有这些迷人的调查结果，但我们对细菌共生的了解是基于相对少量的生物体。因此，我们仍然了解与大多数动物群相关的细菌的身份和生态或生理功能少了解[36］.要了解微生物共生体的多样性和功能，需要深入分析和广泛调查各种真核生物类群中的细菌群落[37］.在这里，我们使用16S rRNA标签的扩增子焦酶测序（454焦磷酸）分析了蚂蚁（Hymenoptera：Formicidae）的细菌社区，以进行潜在寄生微生物的感染模式调查。由于其散发性普遍性和对宿主蚂蚁生物学的未知影响，我们将这些微生物称为感染。总共，从95个蚂蚁物种中筛选了176个菌落的310个蚂蚁样本，并遇到了三种细菌群的高患病率：沃尔巴克氏体属，螺原体,和Asaia菌．

2.材料和方法

将总共​​299个蚂蚁样品进行454焦点，并将来自Ishak等人分析的11个样品的数据组合。［38]，这是总共310个样本。所有样品均代表176种不同的菌落和95种属于属的蚂蚁物种Camponotus(Formicinae;1种),Cephalotes(切叶蚁亚科;7种),种蚂蚁(切叶蚁亚科;6种),myrmecia.(Myrmeciinae;2种),Myrmecocystus(Formicinae;1种),oecophylla.(Formicinae;1种),Paraponera.（Paraponerinae; 1种），Polyrhachis(Formicinae;32种),pseudomyrmex.(Pseudomyrmecinae;36种),solenopsis.（myrmicinae; 2种）和Tetraponera.(Pseudomyrmecinae;6种)。正如Kautz等人所描述的那样，DNA提取要么从整个蚂蚁中提取，要么从解剖的蚂蚁部分提取。[39］.可以在补充表1中找到用于本研究的完整样品列表（参见在线提供的补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2013/936341）.

2.1。454焦点测序

为了筛选整体细菌多样性的蚂蚁样品，通过Dowd等人所述，通过研究和测试实验室（Lubbock，TX，USA）进行细菌标签编码的FLX扩增子焦辐射。［40］.16S rRNA通用性引物引物28F（5'-GagttttgatcgcTcag）和519r（5'-GwattaccgcGCKCCCGCGCCGCGCCGCCGCCAG，用于扩增可变区V1-V3的约500bp。

2.2。细菌16S RRNA数据处理和分析

使用QIIME v1.5.0实现的AmpliconNoise v1.25使用默认参数对所有16S rRNA pyrosequencing reads进行质量控制和去噪[41］.Perseus除去嵌合体，Ampliconnoise管道的组成部分[42］.然后使用UCLUST将所有剩余的reads以97%的序列相似性聚为操作分类单元(OTUs) [43］.我们使用群集中的最长序列作为该OTU的代表性序列。单身，即，只有在整个数据集中只读一个读数的Otus。我们使用了核糖体数据库项目的Qiime实现[44[2011年2月4日greengenes数据库发布时训练的分类器[45]在细菌秩序水平上分类Otus。使用默认设置，包括分类的0.8个置信度截止。

我们的过滤方法恢复了感染沃尔巴克氏体属（alphaptropacteria：Rickettiales），螺皮螺皮(壁厚菌门:Entomoplasmatales)Asaia菌(Alpha-proteobacteria:红螺菌目)。所有被分类为立克次体目、虫原体目和红螺旋体目的OTUs在样本中占比超过1%的，按顺序视为感染，并纳入进一步分析。这一截断也使我们能够控制454焦磷酸测序相对较高的错误率。我们使用RDP分类器在属水平对序列进行分类(结果见补充表2)。用于进一步分析的所有otu均已保存在GenBank中(附件KF015767-KF015856;补充表2)。

我们从Genbank下载了每个OTU的最接近的亲戚。此外，我们还有兴趣检索与蚂蚁和昆虫相关的那些与蚂蚁和昆虫相关的Genbank的任何其他序列。因此，我们使用搜索关键字“16s”和“symbiont”以及相应顺序的名称搜索序列。Genbank序列具有与来自同一源隔离的99％同一性的序列被认为是重复的并从数据集中删除。

２.３.种系发生树结构

使用毒力V5.3.6编制和编制序列[46］.使用核糖体数据库项目（RDP）的基于地基二次结构的对准器产生对准[44］.我们使用raxml 7.2.8黑匣子推断最大常见OTU和其Genbank亲属的最大可能性系统发育[47]在CIPRES网站入门网站[48］.采用GTR+I+G模型。然后我们将最有可能的树上传到iToL网站[49]促进每种序列的细菌源，蚂蚁亚家族和地理区域的图形插图。具有分支长度和自举支持的树木作为补充材料（图-S3）。

3.结果与讨论

3.1。沃尔巴克氏体属(Alphaproteobacteria:立克次体)

在我们的研究中，95种蚂蚁中有21种至少有一种感染了沃尔巴克氏体属(表1）.在我们获得数据（补充表1）的所有304个样本中，我们发现30沃尔巴克氏体属Otus。总体而言，22.1％的受感染物种这是一种较低的感染率沃尔巴克氏体属横跨蚂蚁比以前报道。在广泛的汇编现有数据中，约有28.6％的蚂蚁物种沃尔巴克氏体属感染[31]，而以前曾发现高达50%的频率[50］.这种差异来自我们对一般趋势的研究可能是由于几个原因。通常，一种物种被计算为被感染沃尔巴克氏体属只有一个人携带这种感染。但是，并非所有来自同一殖民地的物种或个人的个人都需要感染。因此，研究中的感染率的差异可能仅是由于个体之间的自然变化。此外，不同蚂蚁组的感染率存在强烈偏见。来自属的物种acromyrmex.，Formica.，solenopsis，和Tetraponera.经常感染Wolbachia，而Dolichoderus和Leptogenys大多数缺乏感染[51］.例如，在一次24人的放映中Polyrhachis物种，5（20.8％）被感染沃尔巴克氏体属［31］.在本研究中，我们发现了属Cephalotes(57%)和solenopsis.(50%)有特别高的感染率，Tetraponera.（33.3％）和Polyrhachis（25.0％）中级利率，种蚂蚁（16.7％）和pseudomyrmex.（13.9％）具有相当低的速率，并且在样品中没有感染Camponotus，myrmecia.，Myrmecocystus，oecophylla，和Paraponera.包括在这里。

大多数的研究沃尔巴克氏体属用PCR使用诊断方法沃尔巴克氏体属特殊引物。这是最可靠的方法沃尔巴克氏体属检测(51］.然而，即使在使用诊断PCR时，由于底漆序列或细菌共生的低滴度，可能会发生阴性结果[52］.在我们的研究中，我们发现沃尔巴克氏体属滴度，范围为1.03％至97.36％（补充表1）。我们在样品中使用1％的相对丰度作为控制误差率为454焦点测定的截止值，这也可能导致物种之间的检测到的感染率降低。

除了30沃尔巴克氏体属本研究中获得的序列，我们从Genbank下载了序列数据并编译了111个分类群的数据集，包括小组Remuminosarum.（α-植物：Rhizobiales）。总对齐的长度为1224个字符。四个蚂蚁特定的沃尔巴克氏体属在推断树中恢复(图1；数字）.Ant Clade 1包含沃尔巴克氏体属从澳大利亚孤立Polyrhachis（6个序列）以及检测到的一个序列Cephalotes瓦里安新北区的。蚂蚁进化枝主要包括澳大利亚人Polyrhachis(9个序列)除新极区已发现的序列外solenopsis.和探索pseudomyrmex.．Ant Clade 3专门包含来自欧洲的序列Formica.其中蚂蚁进化枝的种类最多。第四种进化支包括了大部分与蚂蚁相关的物种沃尔巴克氏体属来自我们数据集的序列以及现有的Genbank数据，并包括蚂蚁亚类Dolichoderinae，Ecitoninae，Formicinae，Myrmicinae，Ponerinae和来自Afrootropics，Untoctics，Neotropics和PaleAnctics的假单胞菌。总体而言，82分中的68名（82.9％）蚂蚁相关沃尔巴克氏体属蚂蚁特定进化枝的聚类序列表明了一定程度的宿主特化。即使蚂蚁的亲缘关系(亚科)和生物地理区域(大陆)都不是相似的感染的强大决定因素沃尔巴克氏体属压力、相关沃尔巴克氏体属似乎在某种程度上感染了来自同一个地理区域的相关主机。先前已经报道了相当低的宿主特异性沃尔巴克氏体属穿过蚂蚁和蝴蝶，而严格的核心关系沃尔巴克氏体属它的宿主还没有找到[51，53］.

沃尔巴克氏体属据报道，昆虫和蚂蚁中最常见的细菌共生[31，尽管在我们目前的研究中，其他细菌组的感染往往更频繁。尽管它无处不在，但迄今为止还没有研究能够证明它的功能作用沃尔巴克氏体属在蚂蚁。这是由于在实验室里培育大多数种类的蚂蚁是困难的，因此，我们不得不把我们的知识限制在相互关系上沃尔巴克氏体属特定宿主性状的感染。沃尔巴克氏体属大多数蚂蚁通常操纵宿主的繁殖，但在蚂蚁中没有这种现象[51］.在Formica Trunco​​rum.，沃尔巴克氏体属感染导致性能减少，尽管这可能是由于生理成本而不是直接操纵[54］.然而，工人生产不受影响，并提出了这一点沃尔巴克氏体属可能会降低工人为alate发展提供资源的能力[51］.固化的沃尔巴克氏体属已经观察到个体内的感染，这似乎是蚂蚁独有的，但这一现象背后的机制尚不清楚[54］.最后，蚂蚁经常显示出具有多个的特别高水平的辛凝聚沃尔巴克氏体属菌株向这种糟糕的合作症添加了另一种复杂性[51］.据推测，全群居性或单倍二倍性可能对其有影响沃尔巴克氏体属感染(50，55]但是从未证实过这种机制。此外，似乎有弱相关性沃尔巴克氏体属作为独立发现新菌落的物种，以菌落建立模式感染的频率低于依赖依赖菌落建立的物种[50］.对影响的推测沃尔巴克氏体属关于蚁群建立行为和蚁群结构的研究经常被发现，因为蚂蚁在这些特征上表现出异常的变化，从一个蚁后交配一次到多个蚁后和/或每个蚁后多次交配[56- - - - - -58］.

3.2。螺皮螺皮(Tenericutes: Entomoplasmatales)

共感染蚂蚁27种(28.4%)螺皮螺皮近亲(Mollicutes: Entomoplasmatales)导致了迄今为止在蚂蚁中该细菌群的最高频率估计之一(见表)1）.此前，据报道，蚂蚁的感染率为6.2%，鞘翅目、双翅目、膜翅目和鳞翅目的感染率约为6%，而蜘蛛(蜘蛛科)的感染率为23.1%螺皮螺皮共生体(31］.对于某些与这组细菌群体更常见的蚂蚁群体似乎存在强烈的偏见[31，59］.蚂蚁属Polyrhachis显示出高感染率为46.9％（感染32种中有15种）。丰富的现象螺皮螺皮这种蚂蚁属的共生体与Russell等人的一项研究一致[31尤其有趣的是坎波诺蒂尼部落的蚂蚁Polyrhachis属于，携带责任Blochmannia内共生体，寄存于特定的细菌细胞内，为蚂蚁宿主提供必需氨基酸[12，13］.研究更多Henera的螺旋类肺炎的患病率，特别是Hyperdiverse GenusCamponotus，将揭示这些细菌是否可能在它们的宿主内部相互作用。每个物种的感染率都很高Camponotus（1/1），Paraponera.(1/1)solenopsis.（2/2）。然而，由于包括少量的物种，这些值不是代表性的。在外面Polyhachis，在取样较好的属中感染率适中Cephalotes(2/7),pseudomyrmex.(5/36)Tetraponera.（1/6）。没有检测到感染种蚂蚁，myrmecia.，Myrmecocystus,oecophylla.(表1）.同样，这些蚂蚁属的取样物种数量很低，因此感染频率只能被视为初步的。

对175个类群和1311个性状进行了比对，包括Selenomonas扬声器（FARMICUTES：SELENOMONADALES）作为一个小组。在该分子系统中，鉴定了三种大的抗螺旋状组织的抗蚂蚁，包括蚂蚁的螺旋状物1，其包括内酯1Cephalotes，solenopsis.，Tetraponera.，pseudomyrmex.和Neivamyrmex；蚂蚁疏口2，其包括蚂蚁属的螺旋类助理Polyrhachis，Camponotus，Pseudomyrmex,和Cephalotes;和蚂蚁思考，由军队蚂蚁（Subfamilies AeNictinae，Dorylinae和Ecitoninae）主导（图2）.此外，在整个系统发育过程中还散布着几个只包含蚂蚁相关螺原体的小分支，以及几个蚂蚁相关的单个OTUs。总的来说，生物区域似乎并不是一个强有力的预测因子之间的相关性螺皮螺皮共生体(图2；数字）.

以新旧世界为主的陆军蚂蚁主导的思工3已经在[60］.在我们的分析中，来自基因银行螺皮螺皮从蚂蚁属中分离出来的序列Odontomachus.和培也属于这个分支(图2）.行军蚁的特征是游牧和群体捕食的“行军蚁综合症”[61］.由于它们的特殊饮食和昆虫浆虫目感染与营养位置的相关性较弱，有人提出了军蚁与昆虫浆虫目之间的营养共生关系[60］.尽管这一昆虫原体目的分支主要由行军蚁控制，但由于感染率随物种和个体的不同而不同，因此这种共生关系不是强制性的，而且这种共生关系对寄主的发育和繁殖不是必需的[60］.随着昆虫癌的卵和幼虫通常不存在，假设水平传输。

即使在行军蚂蚁之外，昆虫浆目细菌的宿主特异性在我们的系统发育过程中也很明显，已经在蚂蚁中被描述过，果蝇，和其他节肢动物相关的螺旋类[60］.在我们的分子系统发育过程中，进化支1和2只包含蚂蚁相关的昆虫原体目(图2）.然而，两种曲线都含有来自不同蚂蚁亚属的共生和生物地理区域，表明系统发育和地理范围都没有与这些共生的关系，并且重复的环境获取是常见的。感染螺皮螺皮似乎是系统性的，因为我们发现这种细菌的高滴度与蚂蚁内脏、头和腿有关(补充表1)。

虫浆目对植物和脊椎动物具有致病性[59，62]并已从各种昆虫分类群中分离，包括蚜虫，蚂蚁，蜜蜂，甲虫，蝴蝶，果蝇和马蝇[63- - - - - -68］.相互主义的螺旋状肌肉可以给予昆虫对寄生线虫的抗性[22以及越冬能力的增强[69］.致病表型通常会导致昆虫死亡[34]生殖操纵包括改变性别比率[33男性杀戮[35，70，71］.在蚂蚁中，已经调查了螺旋血浆，并且生物控制潜力已经假设，但他们的角色仍然令日期难以捉摸[31，38，60］.比较感染和未感染个体的功能研究将提高我们对这些兼性共生体作用的理解。

3.3。Asaia菌（alphaproteobacteria：rhodospirillales）

在95种蚂蚁中，有14种寄生于与蚂蚁相关的细菌Asaia菌(Alphaproteobacteria:红螺菌目)(表1）.对于这些细菌，之前没有对它们在蚂蚁中的流行率进行过调查。结果表明，在云南的感染率特别高，为33.3%(12/36种)pseudomyrmex.．相比之下,Asaia菌- 缺乏的 - 缺乏Camponotus，种蚂蚁，myrmecia.，Myrmecocystus，Polyrhachis，oecophylla，和solenopsis.．感染发生率低Cephalotes(1/7),Paraponera.物种(1/1)(表1）.丰富Asaia菌共生体在pseudomyrmex.是特别有趣的，因为这个蚂蚁属是树栖的，包含几种专性植物蚂蚁，它们只以植物来源的食物为食[58，72］.然而，这种细菌组在树栖的总体和植物共生主义者中发生，表明，即使这些共生在树栖或互动的中频繁pseudomyrmex.蚂蚁，关联不是义务。

我们总共获得了25个Asaia菌数据集中的相关otu。在这些otu中，21例与pseudomyrmex.，3Paraponera,和1Cephalotes．我们推断出这些OTU的最大似然性，其最接近的Genbank亲属和来自Genbank的其他内骨生物乳菌菌细菌。总对准由91个分类群组成，长度为1313个字符。我们用了沃尔巴克氏体属pipientis（alphaproteobacteria：Rickettiales）作为一个小组。系统发育树显示了蚂蚁相关的三个片状Asaia菌OTUs集群在一起(图3.）：（1）一个有两个的小疏水板pseudomyrmex.-关联otu和1Paraponera.-相关的OTU，(2)一个似乎是膜翅目特有的分支，包含大部分pseudomyrmex.- 分配的Otus，aFormica.(3)由许多昆虫相关的进化枝组成Asaia菌细菌和五个OTUs。最后一个进化支特别有趣，因为它包括从不同蚊子种类和三种蚂蚁相关的分离出来的几个菌株Asaia菌序列从基因库。1个序列(JF514556)Tetraponera Rufonigra.在印度(73］.的nifH在该细菌(GenBank登录号JF736510)中也发现了一个与固定大气氮有关的基因，实验表明该菌株具有固定氮的能力在体外建议在天然环境中可能的氮气固定属性，蚁身腔[73］.另外两个序列是培养的细菌Cephalotes瓦里安并在我们实验室之前的一项研究框架中生成(GenBank accessions JX445137和JX445138) [39］.

醋酸杆菌科的细菌通常被称为“醋酸细菌”，具有将乙醇氧化为醋酸的代谢能力[74］.Asaia菌，也是醋酸杆菌科的一员，然而，它只轻微地氧化乙醇，并显示出较高的糖氧化率[74］.这些细菌在环境中无处不在，但也被发现与昆虫有关，比如蜜蜂[75，76[],蚊子77]，黑腹果蝇［78]，叶蝉[79]和mealybugs [80］.所有这些昆虫依赖于富含糖和通常氮的饮食，并且已经提出细菌用作营养共生。一些乙酸细菌具有固定大气氮的能力[73］.然而，这一功能是否能在昆虫的肠道环境中保留，以及这些细菌是否真的有助于昆虫的氮代谢或循环，仍然完全是推测[81.］.有趣的是，醋酸细菌和乳酸菌都不常见于树栖头孢菌素蚁的核心微生物，蚁群中的一个蚂蚁组，其中一个蚂蚁组是最彻底的微生物菌18，19，39］.由伯克霍氏菌目、Opitutales、Pseudomonadales、根瘤菌目和Xanthomonadales组成的头孢菌属肠道核心微生物群的代谢能力可能与其他昆虫中醋酸细菌的作用相同。

在果蝇，醋酸细菌是正常共生细菌肠道群落的一部分，可参与了先天免疫系统的调节。在健康的苍蝇中，维持稳定的不同肠道微生物的平衡。正常肠道群体的扰动，这可能是由抗微生物肽的缺陷调节引起的，导致致病性的显着性葡糖杆菌属morbifer最终导致肠道细胞凋亡[82.］.乙酸细菌益菌抗虫性的潜在其他机制是通过降低肠道pH，使其成为致病微生物的不利环境或通过竞争性排除[81.］.然而，这些醋酸细菌对大多数昆虫的健康和繁殖并不是必需的，即使在研究充分的情况下也是如此Asaia菌-蚊子相互作用，实验清除细菌对宿主没有可检测到的负面影响[81.］.

已经进行了几项研究以分析与蚂蚁相关的微生物多样性[18，19，39，60，83.］.然而，很少观察到rhodospirilles的蚂蚁的共生关系。事实上，在Genbank（GQ275104）中仅沉积了两种蚂蚁相关的乳酚碱序列Formica orculta和jf514556从Tetraponera Rufonigra.）在我们的小组工作之前[39］.为头蝇蚁而建立的克隆库[18，19]以及标签编码的Amplicon数据集[38，39]是迄今为止可获得的最广泛的蚂蚁微生物数据收集之一，而醋酸细菌仅零星地与所调查的蚂蚁类群有关。因此，相互作用Asaia菌人们对蚂蚁的亲缘关系知之甚少，但由于这些细菌利用富含糖的底物和固定氮的代谢能力，它们可能发挥重要的营养作用。特别是，它们可能在蚂蚁伪霉亚科中具有重要的功能，正如我们目前的研究表明的那样，它们似乎在该亚科中富集。

与蚂蚁相关的红螺旋菌的系统发育历史没有显示出宿主特异性，提示可能是从环境中获得的(图)3.）.这些观察结果表明，红螺旋菌极有可能是通过环境传播的，并支持了它们只是蚂蚁的兼性伙伴的假设。蚂蚁相关的Rhodospirillales的一个分支与从蚊子分离的内共生体密切相关(图3.）.它已经通过实验表明了蚊子相关的Asaia菌可以成功地在叶蝉上定殖，进一步强调了该细菌群的低宿主特异性[77］.

4。结论

我们广泛的细菌筛选方法有助于我们理解与蚂蚁相关的微生物的流行，特别是它们沃尔巴克氏体属和螺皮螺皮共生体。此外，我们提供了第一个广泛的调查蚂蚁相关Asaia菌- 相关的symbionts。虽然订单的这些共生rhodospirilles只偶尔感染蚂蚁，但有些菌株能够固定大气氮，并且可以保留在蚂蚁中的这种功能。或者，这些细菌可能对升级一些食草蚂蚁的氮气饮食具有重要的功能作用，这些蚂蚁包括所有蚂蚁纳税群的大多数[20.］.尽管我们没有对蚂蚁中大多数细菌共生的作用的实验证据，但之前的研究表明这些细菌对昆虫宿主的各种影响[4，7，9］.即使是一组微生物对不同的宿主也有不同的影响。我们的研究表明,尽管一些广泛的细菌调查整个蚂蚁,ant-associated微生物的多样性和功能作用还远未被完全理解,和广泛的下一代测序方法将提供一个快速和高效的工具,深化我们的知识的罕见的(而不是那么罕见)生物圈。

致谢

作者感谢Daniel Ballhorn和Tina Schroyer的评论和讨论。菲尔沃德亲切地指出pseudomyrmex.标本。本研究部分受到国家科学基金会Deb授予的支持。1050243至RECIE S. MOREAU，GRAING S. MOREAU的GRAINER基金会授予RECIE S. MOREAU。莫里德尔·莫鲁州的Negaunee基金会授予，以及分子演变和系统学的Pritzker实验室。Stefanie Kautz从德国科学院Leopoldina颁发了博士后奖学金（Grant No.LPDS 2009-29）。Benjamin E. R. Rubin部分由NSF研究生研究团契部分得到支持。

补充材料

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