自拍视频

自拍视频动态

自拍视频 昆虫生态与害虫监测预警团队研究揭示蚜虫共生菌介导抗性的生态机制

作者:罗晨  来源:  发布日期:2026-06-17  浏览次数:

近日,自拍视频 昆虫生态与害虫监测预警团队在Entomologia Generalis上在线发表了题为“An endosymbiont strain confers parasitoid resistance by reducing wasp oviposition and offspring performance in aphids”的研究论文。首次完整解析了蚜虫共生菌影响寄生蜂"偏好-表现"互作链的行为生态机制。

image.png

阐明生物互作的内在机制,是实现从现象描述到生态演化预测的关键。过去二十余年,传统静态性状生态学虽发展迅速,但动物行为(move traits)——这一在生态系统动态中起核心作用的方面仍被严重忽视(Ecology Letters, 2026)。

该研究通过显微注射技术,借助年龄-阶段两性生命表与微观行为生态学观察(基于生物防治"偏好-表现"假说验证框架)方法,研究表明,我国麦长管蚜体内常见兼性共生菌能显著降低寄生蜂的产卵成功率(降幅达73%)并削弱寄生蜂后代发育(如:孵化率降低55%、后足胫节缩小29%),但对宿主蚜虫自身的繁殖力和种群增长不产生任何负面影响。这一发现挑战了"防御必付代价"的经典生态学进化理论,为理解共生菌介导的害虫-天敌互作机制提供了新视角。

(1)"偏好-表现"假说验证:共生菌如何"智取"寄生蜂?

研究团队采用显微注射技术将已知抗性蚜虫克隆中的Rickettsia菌株精准转移至新的未感菌蚜虫体内,成功构建了遗传背景一致的实验虫源体系。随后通过系统观察我国西北地区常见寄生蜂Aphidius gifuensis的完整寄生过程(防御→探测→接受→产卵→后代静态适合度观察)发现:目标共生菌并不改变宿主蚜虫的踢腿、逃跑或报警信息素分泌等自身防御行为【蚜虫防御行为观察】,而在寄生蜂寄生的"最后一公里",产卵阶段设置屏障,携带共生菌的蚜虫被寄生蜂触角探测和接受的比例与未感菌蚜虫无异,但实际被产卵的比例却下降了73%【寄生蜂寄生偏好行为观察】(图1)。进一步分析发现,即便寄生蜂成功产卵,共生菌仍能通过降低其后代卵的孵化率和削弱后代适合度持续发挥作用【寄生蜂后代表现适合度观察】。研究还发现,同一共生菌菌株在不同蚜虫基因型中效应存在显著差异:在YL15克隆系中提升繁殖力,而在YP克隆系中则呈中性效应,凸显了宿主-共生菌基因型互作的复杂性【宿主基因型的多重影响观察】。

1(1).jpg

图1  "偏好-表现"假说验证结果

(2)生态适合度系统观察:共生菌如何影响宿主蚜虫种群动态

传统观点认为,共生菌提供防御保护往往伴随宿主适应性代价(如:繁殖力下降) 。该研究通过年龄-阶段两性生命表系统分析发现:目标共生菌对宿主蚜虫的内禀增长率、净生殖率、世代时间等关键种群参数均无显著性影响【蚜虫种群动态观察】,实现了"无代价抗性"(图2)。

2(1).jpg

图2  蚜虫种群动态变化结果

上述一系列研究表明:田间蚜虫种群中兼性共生菌(facultative symbionts)分布虽不会改变寄生蜂的寄主范围,但会重塑攻击格局,具体表现为,共生菌感染的蚜虫个体被"优先回避",从而形成结构性寄主特异性。为此,在生物防治效果评估框架中,应当纳入害虫体内兼性共生菌的调控效应作为关键评估要素。

自拍视频 硕士研究生姚倩为论文第一作者,罗晨副教授和胡祖庆副教授为通讯作者。北京市农林科学院、法国INRAE等单位学者也参与了此项研究。该研究由国家自然科学基金项目资助。


编辑:刘小凤

审核:赵   磊