南京农业大学李保平教授Nature子刊发表科研新成果

　　

生物通报道  根据一项新研究的结果，当雌性寄生蜂与其他的雌性寄生蜂一起协作时会获得更高的繁殖成功率，这也为性别偏倚性生殖（sex biased reproduction）提供了一种解释。

在发表于9月12日《自然通讯》（Nature Communications）杂志上的论文中，来自南京农业大学、诺丁汉大学生物科学学院等机构的研究人员，通过观测寄生蜂的社会行为揭示了当独立活动，存在其他雌性寄生蜂或是处于很大的寄生蜂群中时它们的生殖成功率。

南京农业大学的李保平（Baoping Li）教授是这篇论文的通讯作者。其主要研究方向包括害虫生物防治，入侵生物学及生防。

寄生蜂常借助于宿主，如甲虫的幼虫来达到生殖目的。当一只成年雌性黄蜂找到宿主时，它会螫刺宿主注入毒液使之陷入瘫痪状态。然后，寄生蜂会将一个或更多的卵产于宿主体内，或宿主的体表。在寄生幼虫成熟之前宿主仍然活着，而当卵孵化成幼虫从宿主体内钻出之时宿主则会死亡。

从宿主体内钻出后不久，成熟的黄蜂即做好了准备完成生殖周期。基于此，人们将黄蜂视作是重要的、环保的害虫防治手段，常常被用于农业中去攻击害虫，提高农作物生产（延伸阅读：黄蜂毒液杀死癌细胞的策略 ）。

共享资源

几乎所有的寄生蜂都是单独行动，以往的一些研究表明，如果有第二只雌性寄生蜂将卵产在同一宿主上，这对于第一只雌性寄生蜂是不利的，因为她的后代将不得不分享可获得的资源。

在这项新研究中，学者们完成了一项非常简单的实验，采用了各种不同大小的宿主，攻击宿主的成年雌性黄蜂的数量则从1-8只不等。

论文的共同作者、诺丁汉大学动物种群生物学副教授Ian Hardy说：“有一些黄蜂有积极的守卫宿主行为，因此当一只雌性黄蜂找到宿主时，会螫刺它，在宿主上产卵，并且在她的虫卵孵化之前其不会离开。她会击退其他的黄蜂阻止它们来吃自己的卵以及在同一宿主上产卵。”

“在这项研究中我们看到对于更大的宿主，单独的一只雌性黄蜂不大可能获得任何的后代。而如果有一些雌性黄蜂在那里，生成后代的几率则会大大提高。这表明共享宿主资源可让雌性黄蜂受益：对于寄生蜂来说这是一个不同寻常的结果。其尤为有趣是因为例如合作照料幼虫等社会行为往往是通过雌性之间密切的遗传亲缘关系来进行解释，而在我们研究的黄蜂中，共享的利益不依赖于亲缘关系。”

雌性占优势的性别比例

这项研究的另一个重要结果是阐明了黄蜂的性别比例尤以雌性占优势（只有大约3%的后代是雄性）的原因。雌性黄蜂，一旦交配，会控制它们后代的性别——要生儿子，它们会只产卵不受精，而受精卵则会发育成女儿。

Hardy博士说：“很多寄生蜂都显示以雌性占优势的性别比例——这是因为蜂群是一只雌性寄生蜂的产物，它的后代将会彼此交配。偏倚的性别比例减少了儿子之间的交配竞争，使得最终孙辈的数量达到最大。通常，当几个雌性寄生蜂的后代在一起交配时，雌性寄生蜂会让偏倚性别比例下降，因为它们的儿子可以与其他雌性寄生蜂的女儿交配。”

“而在近期研究的合作黄蜂中，我们看到当在同一宿主上产卵的雌性寄生蜂数量增加时，性别比例并未发生大的改变。反之，雌性寄生蜂生成了极其偏倚的性别比例，这是因为当它们的女儿成熟并寻找宿主时，有其他雌性寄生蜂的女儿在附近帮助抑制宿主是大为有利的。”

“因此，共同攻击大宿主的益处也导致了不同寻常的雌性偏倚性别比例，这是因为雌性之间相互改善了彼此的环境。”

（生物通：何嫱）

作者简介：

李保平

男，博士，昆虫系教授，博士生导师。1982年7月毕业于新疆石河子农学院植物保护专业，获学士学位；1985年6月毕业于中国科学院西北高原生物研究所动物学专业，获理学硕士学位；1985-1986年，在中国科学院西北高原生物研究所从事研究工作；1986-1991年在新疆八一农学院植物保护系任助教、讲师；1994年6月毕业于陕西师范大学动物学专业，获理学博士学位；1994-2000年，在新疆农业大学植物保护系任副教授；兼任农学院副院长、兼任外事处处长；1996年春，赴英国国际生物防治研究所（IIBC) 短期研修利用真菌杀虫剂防治蝗虫技术；2000.5-2001.5，由国家留学基金委资助，赴美国加州伯克莱大学国际生物防治中心访问学者；并在美国农业部杂草生物防治实验室（Albany, California ) 进行部分杂草生防合作研究；2001年12月－今，南京农业大学植保学院任教。

研究方向：害虫生物防治；入侵生物学及生防

生物通推荐原文摘要：

Mutually beneficial host exploitation and ultra-biased sex ratios in quasisocial parasitoids

Selfish interests usually preclude resource sharing, but under some conditions collective actions enhance per capita gains. Such Allee effects underlay early explanations of social evolution but current understanding focusses on kin selection (inclusive fitness). We find an Allee effect that explains unusual quasisociality (cooperative brood care) among parasitoid wasps without invoking or precluding kin selection effects. In Sclerodermus harmandi, individual females produce most offspring when exploiting small hosts alone. However, larger hosts are more successfully exploited by larger groups of females, with the per-female benefits outweighing the costs of host sharing. Further, the extremely biased sex ratios (97% female) are better explained by mutually beneficial female–female interactions that increase the reproductive value of daughters (local resource enhancement), rather than by the usually invoked local mate competition between males. Thus, atypical quasisocial behaviour in a parasitoid wasp directly enhances reproductive success and selects for very extremely female-biased sex ratios.