近日，我院作物害蟲致災(zāi)機理及防治團隊在PLoS Pathogens期刊上發(fā)表了題為“Regulation of lipid metabolism in Spodoptera frugiperda by the symbiotic bracovirus of the gregarious parasitoid Cotesia ruficrus”的研究論文，揭示了聚寄生蜂通過調(diào)控寄主的脂代謝，從而滿足自身后代發(fā)育所需營養(yǎng)的新機制。我院博士后李賢為論文第一作者，張世澤教授為通訊作者。

寄生蜂是自然界農(nóng)林害蟲種群數(shù)量有效控制的重要作用因子，已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林害蟲的綠色防控。它們是一類具有獨特寄生生活方式的昆蟲，能夠通過毒液、病毒、畸形細胞等寄生因子與寄主進行密切的相互作用。寄生因子通過操控寄主的生長發(fā)育、行為和生理代謝等多個方面提高寄生蜂后代的存活率。寄生蜂種類豐富，寄生習(xí)性也靈活多樣。依據(jù)寄主體內(nèi)育出一種寄生蜂子代數(shù)量的多少，可以把寄生現(xiàn)象分為單寄生（solitary parasitism）和聚寄生（gregarious parasitism）。有關(guān)單寄生習(xí)性的寄生蜂調(diào)控寄主的營養(yǎng)代謝已有較多報道，但聚寄生蜂如何調(diào)控寄主營養(yǎng)代謝的具體機制尚不清楚。

螟蛉盤絨繭蜂（Cotesia ruficrus）不但是入侵害蟲草地貪夜蛾（Spodoptera frugiperda）的重要土著寄生蜂，也是粘蟲、小地老虎和稻縱卷葉螟等重要農(nóng)業(yè)害蟲的優(yōu)勢寄生蜂。團隊在實驗室內(nèi)建立了該蜂寄生體系的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)寄生蜂寄生不但導(dǎo)致寄主的取食量銳減，而且操控了寄主的營養(yǎng)代謝。研究首先發(fā)現(xiàn)該寄生蜂不但攜帶有毒液和PDV，而且寄生蜂幼蟲還可分泌畸形細胞等以調(diào)控寄主的生長發(fā)育和生理代謝過程，其中CrBV發(fā)揮重要作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)寄生蜂寄生導(dǎo)致寄主幼蟲甘油三酯水平顯著升高，脂肪滴的體積明顯增大。通過整合基因組、轉(zhuǎn)錄組等多組學(xué)數(shù)據(jù)分析，結(jié)合RNAi等功能篩選技術(shù)，在寄生蜂病毒基因組中鑒定到一個CrBV3-31基因。功能研究發(fā)現(xiàn)該基因在寄主脂質(zhì)積累過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過抑制LSD1基因的表達，最終導(dǎo)致寄主幼蟲體內(nèi)脂質(zhì)積累，而且CrBV3-31可以顯著提高寄生蜂后代的存活率。這些發(fā)現(xiàn)揭示了聚寄生蜂利用共生病毒調(diào)控寄主能量代謝，通過提高寄主脂質(zhì)水平以滿足其多個后代的發(fā)育需求。

螟蛉盤絨繭蜂操控寄主脂質(zhì)代謝的模式圖

近年來，該團隊在寄生蜂與寄主互作方面取得了一系列突破性的研究成果。寄生蜂調(diào)控寄主脂代謝的研究，是繼寄生蜂的個體發(fā)育（中國生物防治學(xué)報, 2023）、寄生蜂感器超微結(jié)構(gòu)（昆蟲學(xué)報, 2023）、寄生蜂控害潛能評價（昆蟲學(xué)報, 2023）、寄主的適合性（Crop Prot., 2025）、寄生蜂調(diào)控寄主發(fā)育和營養(yǎng)代謝（Pest Manag. Sci., 2025）、寄生蜂搜尋寄主的分子機制（Int. J. Biol. Macromol., 2024; J. Agric. Food Chem., 2024; J. Pest Sci., 2024）以及寄生蜂的擴繁技術(shù)（J. Econ. Entomol., 2025）等工作后，在寄生蜂調(diào)控寄主的分子機制研究方面的又一重要發(fā)現(xiàn)。

我院在讀研究生安俊龍、已畢業(yè)研究生楊文琴參與了研究工作，貴州大學(xué)劉同先教授給予了悉心指導(dǎo)，該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、學(xué)校“雙一流”建設(shè)等項目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1013605

編輯：劉小鳳

審核：趙   磊