Bacterial diversity shift determined by different diets in the gut of the spotted wing fly Drosophila suzukii is primarily reflected on acetic acid bacteria

Scientific question and context  The  role  of  diet  in  shaping  the  gut  microbiota  has  been  evaluated  in  different  animal  models,  including  insects. Drosophila flies host an inconstant microbiota, among which acetic acid bacteria (AAB) are important  components, capable of modulating the immune response and insect development. Here, we characterized  the bacterial and AAB communities associated to the spotted wing fly Drosophila suzukii, an invasive pest, by  studying  the  same  insect  population  separately  grown  on  two  different  food  sources,  i.e.  on  fruit‐based  or  non‐fruit artificial diets.  Methods  By the use of a specific PCR the prevalence of AAB has been investigated in the two insect populations. AAB  capability to colonize the gut has been estimated by fluorescent in situ hybridization (FISH) and recolonization  experiments  with  green  fluorescent  protein  (Gfp)‐labelled  strains.  The  bacterial  communities  of  individuals  reared on the two diets have been evaluated by 16S rRNA gene pyrosequencing, analysing the V1‐V3 region  of the 16S rRNA gene.  Results  AAB  were  highly  prevalent  in  the  two  insect  populations  with  infection  rates  of  90  and  92%  in  fruit‐fed  and  artificial  diet‐fed  individuals,  respectively.  FISH  and  recolonization  experiments  with  Gfp‐labelled  strains  showed  AAB  capability  to  massively  colonize  the  insect  gut.  16S  rRNA  gene  pyrosequencing  showed  a  differentiation of the bacterial microbiota of guts from insects fed with the two diets. The exclusion of AAB‐ related  OTUs  from  the  analysis  showed  a  lack  of  the  clustering  pattern,  suggesting  that  the  diet‐based  diversification of  the  community  is  primarily  reflected  on  AAB  components.  Diet  influenced  also  AAB alpha‐ diversity.  Conclusion  High prevalence, localization and massive recolonization, together with AAB clustering behaviour in relation  to diet, suggest an AAB role in the gut microbiota response of D. suzukii to diet modification.