中国林科院资昆所研究发现倍蚜与寄主植物之间存在新型的直接互利关系

五倍子是倍蚜刺激植物形成的虫瘿，是一个封闭的结构，成千上万的倍蚜生活在虫瘿中，产生高浓度的CO2（空气中CO2的8-16倍）和大量的蜜露，这些代谢物对虫瘿的生长是否有影响是长期未解决的问题。资昆所陈晓鸣研究员团队将13CO2和13C-glucose注入虫瘿内，发现13C在虫瘿、蚜虫和相邻的叶片上积累。转录组数据也证实，虫瘿组织的涉及到9个与光合作用相关的166个基因上调，糖代谢相关的199个基因上调，说明蚜虫呼吸生产的CO2促进了虫瘿的光合作用，而排泄的蜜露被虫瘿内壁吸收，参与了虫瘿组织的糖代谢，为虫瘿生长提供能量。寄主植物为倍蚜生长提供营养，而倍蚜则以代谢物来补偿寄主植物，与寄主植物达成了一个独特的互利共生循环模式，自然界中，昆虫与寄主植物的关系一般是攻击和防御，互利的例子主要是传粉昆虫与植物，但这只是一种间接的互利，该研究发现的是一种新型的直接的互利关系，为昆虫与寄主植物协同进化研究提供了一个特例。
该研究以题目“A Complex Nutrient Exchange Between a Gall-Forming Aphid and Its Plant Host”发表在《Frontiers in Plant Science》上。该研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国林科院基本科研业务费专项资金项目资助。（尚瑞广/资昆所）
尚瑞广 中国林科院资昆所 2021-01-06

关键词 五倍子  寄主植物  昆虫与寄主植物关系  协同进化  图片