扁蚜亚科蚜虫共生菌多样性

来源：昆虫科学

蚜虫体内共生菌种类丰富，初级内共生菌能够为其提供生长发育不可或缺但食物中又缺乏的多种营养物质，次级共生菌不是蚜虫生长发育所必需的但能够影响其对环境的适应性。扁蚜亚科是典型的异寄主全周期生活类群，能够在原生和次生寄主植物上进行季节性的转换；具有强烈的原生寄主专一性，所包含的三个族分别取食不同属的植物；能够诱导原生寄主植物形成虫瘿；能够分泌蜡粉或蜡丝等，是非常特殊的一个蚜虫类群。

本研究以扁蚜亚科蚜虫为对象，通过高通量测序方法，检测该亚科蚜虫体内共生菌的多样性。同时通过评估蚜虫类群、寄主植物和地理分布对共生菌分布的影响，探讨该亚科蚜虫共生菌群落的维持机制。

研究发现，扁蚜亚科微生物群落的优势菌主要为可遗传的共生菌，并首次检测到Gilliamella（Orbaceae family）。初级内共生菌Buchnera aphidicola最为丰富，并且与宿主蚜虫协同进化。此外，还检测到六种蚜虫次级共生菌。Arsenophonus相对丰度最高且存在于所有扁蚜亚科物种中，推测其可能在该亚科祖先处即发生了侵染。扁蚜亚科主要分布于东亚或东南亚地区，能够提高宿主热耐受力的Serratia symbiotica的普遍感染或可帮助该亚科蚜虫更好的适应高温环境。此外，具有防御功能的共生菌只以较低丰度存在于少数物种中，研究推测可能是由于扁蚜亚科本身所分泌的蜡粉和季节性的迁飞对自然天敌已经具有较好的防御作用。次级共生菌的多重感染较为普遍，但次级共生菌的组成与蚜虫不同族、寄主植物和地理分布均无显著相关性，这样的分布模式暗示次级共生菌可能在不同物种间发生了频繁的水平传播。扁蚜亚科蚜虫在不同寄主植物之间的的迁飞和有性世代的存在都大大提高了次级共生菌水平传播的可能性。

研究首次对扁蚜亚科的微生物群落进行了较为详细的描述并初步探讨了生态因素在蚜虫次级共生菌维持中的作用，研究结果也为进一步探究蚜虫、共生菌和生态环境的相互作用提供了很好的基础。

原文信息

Xu, T. T., Chen, J., Jiang, L. Y. and Qiao, G. X. (2021) Diversity of bacteria associated with Hormaphidinae aphids (Hemiptera: Aphididae). Insect Science, 28(1), 165–179.

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