昆虫寄生真菌共感染模型系统的建立及其在宿主-寄生虫互作机制研究中的应用

本研究针对自然界普遍存在的共感染现象，建立以昆虫病原真菌Beauveria bassiana和Metarhizium robertsii-黄粉虫Tenebrio molitor为模型系统，通过控制感染位点、时序等变量，揭示空间隔离使双真菌孢子率降低60%，首次入侵真菌占据竞争优势（B. bassiana主导率60% vs M. robertsii 12%），为农业生物防治剂联合使用提供理论依据。

　　

在自然界中，生物体常常面临多种病原体同时侵袭的复杂局面，这种现象被称为共感染（coinfection）。尽管共感染普遍存在，但现有研究多聚焦于差异显著的病原体组合（如病毒与线虫），使得探究共感染本质规律变得困难。更棘手的是，大多数实验设计忽略了感染位点、时序等关键变量，导致难以揭示共感染动态机制。针对这一科学瓶颈，巴西圣保罗大学等机构的研究人员创新性地构建了以两种昆虫病原真菌——白僵菌（Beauveria bassiana）和绿僵菌（Metarhizium robertsii）感染黄粉虫（Tenebrio molitor）幼虫的模型系统，相关成果发表在《Journal of Invertebrate Pathology》。

该研究首先通过毒力测定（virulence bioassay）筛选出毒力相近的菌株（10⁶
spores/ml浓度下中位生存时间均为5天），建立标准化共感染体系。关键技术包括：1）利用真菌孢子颜色差异实现视觉鉴别；2）设计时空隔离感染实验（间隔48小时内分次接种）；3）采用Kaplan-Meier生存分析评估宿主死亡率；4）通过孢子计数量化真菌适合度（fitness）。

【Insect colony】
黄粉虫幼虫在25±1°C、65±10%湿度条件下标准化饲养，为实验提供均一宿主。

【Virulence bioassay for isolate choice】
三种测试菌株均导致100%死亡率（10⁶
-10⁷
spores/ml），选定毒力匹配的B. bassiana VIMI-15.0265与M. robertsii VIMI-0122进行后续实验。

【Statistical analyses】
使用R 4.2.1进行生存分析和广义线性模型检验，发现同时同部位接种时B. bassiana占据显著优势（60%检出率 vs M. robertsii 12%），28%样本出现双感染。

【Discussion】
研究揭示三大规律：1）空间隔离延迟竞争：不同体区接种使双真菌孢子产量降低60%；2）优先效应（priority effect）显著：先入真菌（即便是弱竞争者M. robertsii）可确立主导地位；3）时间间隔（12-48小时）不影响竞争格局。这些发现验证了生态学"先占原则"在微观寄生系统的适用性。

该模型系统的创新性在于：1）首次实现同生态位病原体的可控共感染研究；2）证明感染特异性变量（非环境因素）可独立调控寄生虫适合度；3）为农业生物防治剂配伍使用（如白僵菌与绿僵菌联用）提供理论支撑。正如作者Eduardo C. Costantin强调的，这套系统未来可拓展研究温度、营养等环境变量，有望建立普适性共感染理论框架。研究同时警示生物防治实践中需严格监控施菌次序与位点，避免真菌互作导致防效降低。