《Communications Biology》：Behavioral and physiological responses of the aphelinid parasitoid, Encarsia formosa, to interspecific competitors
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本研究针对多种寄生蜂联合释放时存在的种间竞争问题，以烟粉虱优势寄生蜂——丽蚜小蜂（Encarsia formosa）为研究对象，探讨其感知竞争性寄生蜂海氏桨角蚜小蜂（Eretmocerus hayati）信号后的响应机制。研究发现，En. formosa 通过视觉感知竞争压力后，调控神经递质（5-HT、ACh、DA）和激素（JH、20E）水平，促进卵黄蛋白（VG）合成和成熟卵泡数量增加，但导致卵体积减小、后代存活率降低。该研究揭示了寄生蜂应对种间竞争的生理调控网络，为优化多物种生物防治策略提供理论依据。
在农业生态系统中，烟粉虱（Bemisia tabaci）是全球性的重要害虫，而利用其天敌进行防治是绿色防控的核心手段。丽蚜小蜂（Encarsia formosa）和海氏桨角蚜小蜂（Eretmocerus hayati）是中国田间防治烟粉虱的两种优势寄生蜂，前者偏好寄生高龄若虫，后者倾向低龄若虫，理论上可形成良好互补。然而，当两者在同一生境中共存时，不可避免会产生种间竞争。以往研究多关注寄生蜂对宿主的直接争夺，而对“竞争风险信号”触发的行为与生理响应机制知之甚少。
为揭示 En. formosa 在感知 Er. hayati 存在时的应对策略，范泽芸、Khan Muhammad Musa 等研究人员在《Communications Biology》上发表论文，系统研究了该蜂在种间竞争信号下的生物学、行为、生殖系统、转录组及关键生理指标的变化。
研究团队设计了一套双层叶片笼系统，使上下两层分别放置 En. formosa 和 Er. hayati，两者虽无法直接接触，但 En. formosa 能通过视觉等感知后者的存在，从而模拟“仅感知竞争信号”的情境。研究设置不同竞争强度（Er. hayati : En. formosa 比例为 0:6、2:6、6:6、18:6），系统比较了子代发育、成虫行为、卵巢成熟卵数、新生卵形态、激素与神经递质含量等指标，并利用RNA测序探索其分子机制。
主要技术方法包括：使用双层叶片笼模拟种间竞争环境；通过视频记录分析寄生蜂行为；解剖卵巢统计成熟卵数；RNA-Seq转录组测序与qRT-PCR验证；酶联免疫吸附试验（ELISA）测定激素（JH、20E、VG）与神经递质（5-HT、ACh、DA）含量。
结果一：种间竞争信号影响子代发育
低强度竞争（2:6）下，En. formosa 寄生粉虱若虫数量显著增加，但随着竞争强度上升，寄生数逐渐下降。虽然子代发育时间无显著变化，但其羽化率、成虫寿命和体型（后足胫节长度）均随竞争压力加大而显著降低，表明竞争压力对子代质量产生负面影响。
结果二：行为模式发生显著改变
竞争信号促使 En. formosa 增加搜索、探刺、寄生等与繁殖直接相关行为的时间，而行走、休息、清洁、取食等非繁殖行为时间减少。寄生频率和有效寄生频率均随竞争强度上升而提高，显示其繁殖投入增强。
结果三：生殖系统响应竞争压力
解剖显示，竞争压力显著提高了 En. formosa 卵巢中成熟卵的数量，但产卵率未受显著影响。新生卵的长度、宽度、体积随竞争强度增加而减小，长宽比上升，说明卵形态发生改变，可能影响后代存活。
结果四：转录组揭示关键通路激活
RNA-Seq 显示，随着竞争强度增加，差异表达基因数量上升，其中199个基因为三种竞争强度所共有。这些基因主要富集于视觉信号、神经递质传递、激素分泌与生殖相关通路。GSEA（基因集富集分析）进一步验证了这些通路在竞争条件下的上调。
结果五：激素与神经递质水平整体上升
JH、20E、VG 含量随竞争强度上升而显著增加。神经递质5-HT、ACh、DA 也呈现相同趋势，说明竞争信号通过神经-内分泌系统调控生殖输出。
基于上述结果，作者提出一个整合模型：En. formosa 通过视觉系统感知 Er. hayati 的竞争信号，触发脑中神经递质释放，进而调控咽侧体等内分泌器官增加JH与20E的合成，促进卵黄蛋白积累与卵泡成熟，最终导致产卵量上升。然而，能量与资源限制导致卵质量下降，后代存活率降低。
这项研究不仅首次系统揭示了寄生蜂在种间竞争信号下的生理与行为调节机制，也为多物种天敌协同释放提供了重要启示：适当竞争可刺激寄生蜂提高繁殖努力，但过度竞争会导致后代质量下降，影响长期控害效果。未来在生物防治实践中，可考虑通过调控释放比例、优化空间布局等方式，最大化天敌协同效应，提升农作物害虫绿色防控的稳定性与可持续性。
