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在寄生蜂研究领域，聚集盘绒茧蜂（Cotesia congregata）毒液作用存争议。研究人员通过多组学方法研究其毒液成分，鉴定出 30 种毒液蛋白等。该研究为理解寄生蜂毒液进化及功能提供依据，推动相关领域发展。
在奇妙的昆虫世界里，寄生蜂与宿主之间的关系一直是科学家们关注的焦点。寄生蜂会巧妙地利用各种手段来确保自身在寄主体内的生存和繁衍，其中毒液起着至关重要的作用。然而，对于许多寄生蜂毒液的具体成分和功能，人们还知之甚少。就拿聚集盘绒茧蜂（Cotesia congregata）来说，它携带的 Cotesia congregata Bracovirus（CCBV）被认为是其主要的致病因子，这使得过去三十年来，人们对毒液在它与宿主烟草天蛾（Manduca sexta）寄生关系中的潜在作用产生了诸多疑问 。以往的研究甚至认为，宿主被注入 CCBV 后，即使不注射毒液，寄生也能成功，而且单独注射毒液对宿主似乎没有明显影响。但生产毒液需要耗费能量，进化出的这套复杂 “武器库” 真的毫无作用吗？为了解开这些谜团，法国国家科学研究中心（CNRS）和图尔大学等机构的研究人员展开了深入研究。
研究人员采用了多种先进的技术方法来探索聚集盘绒茧蜂毒液的奥秘。首先是转录组学分析，他们从羽化的雌蜂中分离出卵巢和毒腺（VGs），提取 RNA 并进行测序，通过与参考基因组比对，确定基因的表达水平，找出在毒腺中高表达的基因。其次是蛋白质组学分析，收集毒液蛋白，通过 SDS-PAGE 电泳初步分离蛋白，再用 GeLC-MS/MS 技术进行蛋白鉴定。此外，还运用了多种生物信息学工具对基因和蛋白序列进行分析。
研究结果如下：
- 毒液器官形态：通过共聚焦显微镜观察发现，聚集盘绒茧蜂雌蜂的毒液器官与生殖道紧密相连，由双叶腺系统、中央储液囊和短毒液导管组成，腺细胞围绕中央几丁质内衬的收集导管排列。
- 毒液蛋白特性与基因表达关系：在 14140 个已知基因中，有 659 个基因在毒腺中显著上调（表达变化≥10 倍）。通过蛋白质组学分析，在毒液提取物中确认了 30 种蛋白质的存在，其中 24 种蛋白质的前体分子含有预测的信号肽，6 种蛋白质缺乏预测的信号肽，暗示存在非经典分泌机制。此外，还分析了 18 种在毒液中存在与否不确定，但可能与毒腺功能相关的蛋白质和肽。
- 功能预测：对 17 种已确认的毒液蛋白进行功能预测，发现它们具有多种功能。例如，vpcc1 属于 5'- 核苷酸酶 /apyrase 酶家族，参与核苷酸降解；vpcc19 和 10-6 属于组氨酸磷酸酶超家族，可能作为其他毒液成分的扩散因子；100-6 是一种类似 neprilysin-2 的蛋白，其结构特征表明它与其他已知的 NEPs 在功能上可能存在差异。
在结论和讨论部分，研究人员首次鉴定出聚集盘绒茧蜂毒腺产生的 30 种毒液蛋白，还发现了一些编码假定毒液蛋白和肽的基因，以及可能与毒腺功能相关的基因产物。通过序列分析，发现该蜂毒液成分具有多样性和特异性，一些蛋白与其他寄生蜂或细菌的蛋白相似，这可能与基因的水平转移、病毒基因的复制和序列分化有关。此外，研究还表明毒液生产对雌蜂来说是一项高成本的投资，这与之前认为毒液对寄生成功无作用的观点相悖。该研究为进一步研究寄生蜂毒液的生物学功能和进化机制奠定了基础，也为理解寄生蜂与宿主之间的相互作用提供了新的视角，论文发表在《BMC Genomics》上，为相关领域的研究开辟了新的方向，有助于推动寄生蜂在生物防治等方面的应用。
