沃尔巴克体介导的蚜虫超寄生蜂Alloxysta brevis（膜翅目：Figitidae科：Charipinae亚科）的无性生殖诱导

《Applied and Environmental Microbiology》：Wolbachia-mediated parthenogenesis induction in the aphid hyperparasitoid Alloxysta brevis (Hymenoptera: Figitidae: Charipinae)

孤雌生殖（thelytoky）在超寄生蜂Alloxysta brevis中被确认由Wolbachia共生菌介导，抗生素处理显示细菌对生殖的影响，且该现象为首次在超寄生蜂中报道。

　　在昆虫界中，有一种独特的繁殖现象被称为孤雌生殖（thelytokous parthenogenesis），即雌性个体可以在没有受精的情况下产生雌性后代。这种现象在许多寄生蜂物种中被观察到，尤其是某些具有单倍体-二倍体性别决定系统的昆虫。这种生殖方式可能由遗传机制或共生细菌所引起，其中一些细菌，如沃尔巴克氏体（Wolbachia），已被证实能够诱导孤雌生殖。本研究聚焦于一种全球广泛分布的蚜虫超寄生蜂——Alloxysta brevis，探讨其是否通过共生细菌实现孤雌生殖，并确定相关细菌的种类。

Alloxysta brevis 是一种典型的超寄生蜂，其生命周期涉及两个阶段的寄生行为。首先，它寄生在蚜虫的寄生蜂幼虫上，随后这些幼虫又会寄生在蚜虫体内。这种复杂的寄生关系使其成为生态系统中重要的天敌，对蚜虫种群数量具有显著的控制作用。然而，Alloxysta brevis 也展现出异常的性别比例，尤其是在美国明尼苏达州的样本中，几乎所有个体都是雌性，仅有极少数为雄性。这一现象引起了科学家的广泛关注，因为极高的雌性比例可能暗示着孤雌生殖的存在。

为了验证这一假设，研究团队进行了实验，将未受精的 Alloxysta brevis 雌性个体与抗生素处理进行对照。结果表明，抗生素处理的雌性个体几乎只产生了雄性后代，而对照组则主要产生雌性后代。这一发现强有力地支持了细菌共生在 Alloxysta brevis 孤雌生殖中的作用。进一步的分子分析表明，这些雌性个体体内存在一种属于沃尔巴克氏体超群 B 的细菌。这是首次在 Figitidae 科的超寄生蜂中发现沃尔巴克氏体诱导孤雌生殖的证据，同时也标志着首次在超寄生蜂中记录到细菌诱导的孤雌生殖现象。

沃尔巴克氏体是一种常见的内共生细菌，广泛存在于多种昆虫中。它们能够通过改变卵子的减数分裂或有丝分裂过程，使未受精的卵子发育为二倍体胚胎，从而产生雌性后代。在许多寄生蜂中，这种机制已经被发现，并被认为是维持种群性别比例的重要因素。然而，Alloxysta brevis 是一种特殊的物种，其分布范围广，涉及多种蚜虫寄生蜂作为宿主，因此其性别比例的异常可能对整个生态系统的寄生关系产生深远影响。

研究团队通过收集全球不同地区的 Alloxysta brevis 样本，分析其性别比例的分布情况，发现几乎所有地区的样本都表现出显著的雌性偏向，尤其是在非洲、法国、俄罗斯、日本、德国和美国明尼苏达州等地。这一现象不仅在 Alloxysta brevis 中存在，而且在其他一些寄生蜂物种中也有所记录，但尚未在超寄生蜂中发现。研究团队还指出，虽然某些实验室研究可能未发现 Alloxysta brevis 的孤雌生殖现象，但这些研究可能未充分考虑环境因素或寄生蜂的生殖策略多样性。

研究还探讨了沃尔巴克氏体在 Alloxysta brevis 中的可能作用机制。实验中发现，当寄生蜂雌性个体被抗生素处理后，其后代性别比例发生了显著变化，这表明沃尔巴克氏体可能通过影响卵子发育过程来诱导孤雌生殖。此外，研究团队还发现，尽管某些雌性个体在实验初期产生了少量雄性后代，但随着时间的推移，这些雄性后代的数量逐渐减少，这可能与沃尔巴克氏体的分布或宿主的生理状态有关。实验中还提到，寄生蜂在成虫阶段可能携带已受精的卵子，这些卵子可能对抗生素处理不敏感，因此即使在处理后，某些个体仍可能产生雌性后代。

Alloxysta brevis 的孤雌生殖现象对蚜虫的生物防治具有潜在影响。作为超寄生蜂，它能够攻击并杀死蚜虫的寄生蜂天敌，从而影响整个生物防治链。如果 Alloxysta brevis 的孤雌生殖由沃尔巴克氏体引起，那么其种群动态可能会受到共生细菌的影响。例如，某些沃尔巴克氏体菌株可能会降低寄生蜂的繁殖效率，或者改变其性别比例，从而影响其对蚜虫的控制能力。然而，目前的研究尚无法明确这些影响的具体程度，因此需要进一步的实验来评估沃尔巴克氏体对 Alloxysta brevis 生物防治效果的影响。

此外，研究还指出，Alloxysta brevis 的性别比例可能受到多种因素的影响，包括宿主种类、环境条件以及寄生蜂的繁殖策略。例如，某些寄生蜂可能在不同环境中表现出不同的性别比例，而某些个体可能在没有沃尔巴克氏体的情况下仍能维持较高的雌性比例。这种现象可能与寄生蜂的适应性有关，表明其在不同生态环境中可能发展出不同的生殖策略。因此，研究团队建议未来的研究应关注不同环境条件下 Alloxysta brevis 的生殖模式，并探索其与沃尔巴克氏体之间的相互作用机制。

总体而言，本研究为理解 Alloxysta brevis 的生殖机制提供了新的视角。通过实验和分子分析，研究团队不仅确认了沃尔巴克氏体在该物种孤雌生殖中的作用，还揭示了其在全球范围内的分布模式。这些发现对于生物防治领域的研究具有重要意义，尤其是在评估寄生蜂对蚜虫控制能力时，需要考虑共生细菌对其生殖模式的潜在影响。未来的研究可以进一步探讨沃尔巴克氏体在其他超寄生蜂中的作用，以及其对寄生蜂种群动态和生物防治效果的影响。这将有助于更全面地理解寄生蜂与共生细菌之间的复杂关系，并为生物防治策略的优化提供科学依据。