防控入侵害虫，一场无硝烟的战争

发表期刊：Microbiology Sepectrum

影响因子：7.171

发表时间：2022年3月28日

合作单位：扬州大学

2022年3月28日，微生物领域国际知名期刊Microbiology Spectrum（美国微生物学会主办，IF: 7.171）在线发表了扬州大学园艺与植物保护学院杜予州教授团队的最新研究成果“Species identity dominates over environment in driving bacterial community assembly in wild invasive leaf miners”。该研究系统揭示了入侵斑潜蝇细菌群落的构建机制，为理解入侵斑潜蝇细菌群落的形成和进化提供了理论基础。

昆虫体内蕴藏着丰富的微生物，它们与宿主在漫长的共进化过程中形成千丝万缕的联系，微生物调控宿主的生长、发育及对外部环境的适应。对于许多外来入侵害虫而言，微生物可以帮助宿主快速入侵、适应与扩散。近年来，微生物对入侵害虫的影响受到越来越多的关注，但入侵昆虫微生物群落构建的生态过程在很大程度上仍是未知的。

该论文研究了我国43个地理种群的4种斑潜蝇（n = 310）体内细菌群落的构建规律。四种斑潜蝇细菌群落的多样性、组成及网络结构存在显著差异，本地种葱斑潜蝇细菌多样性显著高于3种入侵种（南美斑潜蝇、美洲斑潜蝇和三叶斑潜蝇）；结构方程模型（Structural equation model）显示斑潜蝇细菌群落的组成与宿主相关，环境因素（如寄主植物、地理、气候等）通过影响宿主间接影响细菌群落。从生态学的视角，中性模型（Neutral model）和零模型（Null model）揭示了异质选择（Variable Selection）等确定性过程在细菌群落构建中起主导作用，而漂变（Drift）等随机过程的作用相对较弱；不同生态过程（如均质选择、异化选择、均质扩散、扩散限制和漂变）对细菌群落构建的相对贡献与宿主种类密切相关，而与宿主环境因子无显著关系，说明宿主改变细菌群落构建的生态过程，进而塑造特异的斑潜蝇菌群格局。另外，我们研究了同域内斑潜蝇、寄主植物叶片和根系及土壤的细菌群落，其多样性及网络结构复杂度自下而上逐渐降低，朔源（Source tracking）分析表明斑潜蝇体内的部分细菌来源于寄主植物叶片、根和土壤，暗示细菌可能在“土壤-根-叶-斑潜蝇”连续体（Continuum）间传递，这为操控土壤微生物防控地上害虫提供了新视角。

扬州大学园艺与植物保护学院青年教师朱玉溪为该论文第一作者，杜予州教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和江苏省科技支撑计划项目的资助。

斑潜蝇体内细菌群落构建模式图