研究發(fā)現(xiàn)，稻飛虱體內(nèi)的共生細(xì)菌沃爾巴克氏體對(duì)稻飛虱的繁殖能力具有至關(guān)重要的影響。

    “繁殖能力跟稻飛虱的危害程度呈正相關(guān)關(guān)系，”論文一作者之一、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院副教授邴孝利說，“我們的研究對(duì)于解釋稻飛虱的災(zāi)變機(jī)制有重要意義?！?/span>

    共生細(xì)菌影響稻飛虱繁殖能力

    稻飛虱是水稻生產(chǎn)中的重要害蟲。全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心病蟲害測(cè)報(bào)處處長(zhǎng)劉萬才等人對(duì)2006年至2015年農(nóng)作物主要病蟲害發(fā)生危害情況的統(tǒng)計(jì)和分析發(fā)現(xiàn)，10年間稻飛虱造成的全國(guó)糧食生產(chǎn)平均損失中，防治挽回?fù)p失和實(shí)際造成損失分別為1190.44萬噸和119.35萬噸，占比35.66%和29.51%，為10年間5種（類）主要病蟲害危害損失之首。

    稻飛虱的繁殖能力是造成巨大危害的一個(gè)重要因素?！耙曰绎w虱為例，正常環(huán)境條件下，從卵生長(zhǎng)到成蟲只需25天，成蟲3至5天后即可產(chǎn)卵。”邴孝利介紹，繁殖能力對(duì)應(yīng)著種群的基數(shù)，繁殖能力的高低決定著種群的競(jìng)爭(zhēng)力，也就影響著稻飛虱的主要食物：水稻。此外，三種稻飛虱都可以傳播植物病毒，使水稻矮化或不結(jié)穗。

這種害蟲對(duì)水稻危害極大 新研究發(fā)現(xiàn)它的災(zāi)變機(jī)制線索

試驗(yàn)田中的褐飛虱。受訪者供圖

    邴孝利等人的研究發(fā)現(xiàn)，共生細(xì)菌沃爾巴克氏體合成的維生素B7（生物素）和B2（核黃素）對(duì)于稻飛虱的繁殖能力至關(guān)重要。“在人工飼養(yǎng)的條件下，控制了這兩種維生素的用量后，端的數(shù)據(jù)是稻飛虱完全不能產(chǎn)卵了?！壁⒗硎?，雖然尚不能定論兩種維生素是稻飛虱繁殖的必要條件，但可以說明它們對(duì)稻飛虱的繁殖能力有積極增益作用。

    維生素B7和B2是關(guān)鍵物質(zhì)

    邴孝利介紹，稻飛虱以刺吸水稻等植物的汁液為生，而植物汁液中富含糖分，但缺少氨基酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，稻飛虱本身又不能合成這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。洪曉月課題組因而將目光投向了稻飛虱體內(nèi)的共生菌——沃爾巴克氏體。

    “如灰飛虱，在我們從全國(guó)采集的樣本中，幾乎100%檢測(cè)出了這一共生菌感染?！壁⒗f。

    前期的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克氏體存在與否對(duì)于稻飛虱繁殖力這一指標(biāo)有一定影響。課題組通過基因組分析發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克氏體只能合成維生素B7和B2兩種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。進(jìn)一步的代謝分析和基因表達(dá)分析顯示，感染了共生菌的褐飛虱和灰飛虱樣本中檢測(cè)出更高含量的上述兩種維生素。之后，課題組在回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)中，用另一種方法降低了稻飛虱體內(nèi)的兩種維生素含量，再進(jìn)行補(bǔ)充，并觀測(cè)到了相應(yīng)的繁殖水平變化。

    由此形成了完整的證據(jù)鏈條，揭示了共生菌沃爾巴克氏體對(duì)于稻飛虱繁殖能力的影響