近日，中国农业科学院植物保护研究所农业入侵生物预防与监控创新团队在烟粉虱寄生蜂浅黄恩蚜小蜂的基因组解析和生物防治研究方面取得了一系列重要进展。相关研究成果发表在Scientific Data（JCR 1区，IF: 5.8），Entomologia Generalis（JCR 1区，IF: 5.6）和Biological Control（JCR 1区，IF: 3.7）上，为浅黄恩蚜小蜂的进化特征、规模化繁殖和田间防控应用提供了技术支撑和理论依据。
浅黄恩蚜小蜂是“超级害虫”烟粉虱的优势寄生蜂，因其出色的寄生和破坏性寄主取食能力而成为全球烟粉虱的重要生物防治工具。该寄生蜂生殖方式较为独特，是一种典型的兼性自复寄生蜂。交配后的雌蜂可直接寄生在烟粉虱若虫内产下受精卵，发育为雌性后代（初寄生蜂）；未交配的雌蜂则将未受精卵产于烟粉虱若虫体内的同种或异种寄生蜂的幼虫上，发育为雄性后代（复寄生蜂）。然而，这种复杂的生殖模式也为其规模化繁殖和田间应用带来了挑战。
团队利用Illumina、PacBio HiFi和Hi-C技术，构建了浅黄恩蚜小蜂的高质量染色体水平基因组，这是首次完成的异律复寄生蜂基因组组装工作，提供了研究其进化特征及寄主交互机制的重要遗传资源。通过对浅黄恩蚜小蜂的多次交配行为及其对寄生能力的影响、不同寄主资源下后代性比调节能力的研究，揭示了其较强的寄主适应能力。当单次交配无法满足整个生命周期受精卵的需求时，雌蜂可通过多次交配补充精子，从而实现对烟粉虱的持续有效防控，并且可以通过调整取食和产卵行为实现性别比例的动态调节，使性比接近1:1。研究结果为规模化繁殖和田间释放提出了指导建议：工厂化繁育中，雄蜂的提供时间可缩短至2小时内，每只雄蜂可完成2-3次交配任务。在雌蜂15天高峰产卵期结束后，适时补充新羽化的雄蜂可有效维持交配效率，提高雌性后代的产量。在次级寄主比例为0.2，寄主密度为30 hosts/9.6 cm?������的寄主条件下，可在较低次级寄主消耗的同时，获得最优雌性后代产量；田间释放对烟粉虱的防控中，优先释放在室内完成交配的雌蜂，对于蛹卡的释放，需确保雌雄比例平衡以促进羽化后的交配成功率，此外，在首次释放两周后，补充雌雄成虫可进一步增强防治效果。
中国农科院植保所和比利时列日大学联合培养博士生满孝明为论文的第一作者。中国农科院植保所杨念婉研究员和刘万学研究员为共同通讯作者。中国农科院植保所已毕业硕士生吴胜勇、孙丽影，中国农科院植保所黄聪副研究员、郭建洋副研究员、万方浩研究员，以及列日大学Francis Frédéric教授参与了相关研究工作。研究得到了国家重点研发计划（2021YFC2600400，2023YFC2605200），国家自然科学基金（32072493）和天山英才青年科技拔尖人才专项（2022TSYCCX0084）等项目的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41597-024-04040-2
https://doi.org/10.1127/entomologia/2024/2508
https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2024.105606
日期：2024-11-25
