近日,我院易现峰教授团队在协同进化与适应研究领域取得了重要进展,相关研究成果以“High-tannin food enhances spatial memory and scatter-hoarding in rodents via the microbiota-gut-brain axis”为题发表在Microbiome上。Microbiome是微生物领域的国际权威期刊, 最新IF=13.8, 五年IF=17.9,被SCI(中科院大类和小类双一区)数据库收录。
分散贮食是许多动物行为策略的重要组成部分,对于植物种子传播、种群更新、群落结构及生物多样性的维持具有重要意义。分散贮食鼠类与植物相互关系常常受到种子物理和化学特性的调节,在互惠与对抗之间发生转换。阐明种子特性对鼠类与植物间互惠关系的调节作用对于揭示物种间协同进化机制具有重要意义。
“高单宁假说”认为鼠类偏好分散贮藏和利用高单宁的种子,但单宁的生理毒性却无法诠释贮食鼠类与植物种子之间的互惠关系。在动植物关系的研究中,单宁常常被作为一种化学防御物质揭示其生理毒性。目前,很少研究从动、植物互惠的角度来揭示贮食鼠类贮藏和利用高单宁食物的内在驱动机制。
本研究基于肠道微生物16S rRNA测序、非靶和靶向代谢组技术、TMT蛋白质组技术、粪菌移植技术以及多种行为学研究手段,从植物、动物和微生物互作的独特视角研究了花鼠肠道菌群组成和代谢特征对种子单宁的应答机制及其对海马功能和空间记忆的调控作用,揭示了种子单宁和肠道菌群互作对贮食鼠类空间记忆和贮藏行为的影响及调节机制,在单宁-肠道菌群-脑-空间记忆-贮食行为多维度上阐释了鼠类与植物种子间的互惠关系进化的驱动力,较好地回答了单宁如何调节贮食鼠类肠道微生态和空间记忆进而维系二者互惠关系这一疑问,为研究肠道微生物调控动、植物互惠关系提供了新思路。
我院博士研究生赵翔宇为论文的第一作者,硕士研究生郭嘉伟和王一鸣为共同作者,易现峰教授为论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金和山东省青创人才引育计划“协同进化与适应”创新团队的资助。
易现峰教授入选教育部新世纪优秀人才,是山东省高等学校青创科技计划“协同进化与适应”团队负责人。团队近年来围绕种间关系和协同进化展开系统研究,先后在Ecology Letters, Journal of Ecology, Global Ecology and Biogeography, Oikos等国内外高水平期刊发表论文60余篇。
文章链接:https://doi.org/10.1186/s40168-024-01849-2。
(撰稿人:易现峰、李玉建 初审:赵连栋 复审:王庆贵 终审:王建龙)