近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队在国际学术期刊Journal of Pest Science 上发表了题为 “Gut bacteria in potato tuberworm （Phthorimaea operculella） populations are dominated by Enterococcus spp. and these play a significant role in carbohydrate metabolism and host growth” 的最新研究成果。系统分析马铃薯块茎蛾幼虫肠道微生物结构，阐述了害虫肠道微生物在淀粉降解及对高淀粉马铃薯适应过程中发挥的功能。
马铃薯块茎蛾是一种寡食性鳞翅目害虫，钻蛀取食马铃薯叶片和块茎，对高淀粉马铃薯具有较高适应性，严重影响马铃薯产量和质量。传统害虫控制方法往往依赖于化学农药，但长期使用会导致害虫抗药性增强和环境污染。因此，寻找新的害虫管理策略显得尤为重要。本研究通过对采自中国主要马铃薯产区云南、贵州和实验室长期饲养的马铃薯块茎4龄蛾幼虫进行宏基因组测序分析，发现其肠道微生物群落以肠球菌属 Enterococcus 为主，且田间种群的多样性显著高于室内种群。研究发现，抗生素能够破坏肠道菌群平衡，丰度显著下降。属水平 ASVs 聚类分析结果表明，对照组中肠球菌属相对丰度为94%，而抗生素处理组仅占6%；抗生素处理后，马铃薯块茎蛾幼虫存活率显著降低、发育历期显著延长，表明肠道微生物对马铃薯块茎蛾生长发育至关重要。研究还发现，抗生素处理除肠道微生物后，马铃薯块茎蛾幼虫碳水化合物代谢能力显著下降，特别是显著影响淀粉降解过程：淀粉降解中间产物，例如麦芽糖的浓度显著低于对照组。因此，肠道微生物能够帮助宿主适应并取食富含高淀粉的马铃薯，在碳水化合物代谢和宿主生长中发挥着重要作用。本研究不仅增进了我们对马铃薯块茎蛾肠道微生物功能的理解，也为开发基于微生物调控的环保型害虫管理策略提供了科学依据。该研究由中国农业科学院植物保护研究所为第一完成单位，研究得到了中国农业科学院科技创新工程人才项目和国家重点研发计划项目的资助。
文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10340-025-01882-6
日期：2025-03-31
