温度依赖性内共生菌对瓢虫捕食蚜虫效率的影响机制研究

这篇研究揭示了温度如何调控蚜虫内共生菌（Rickettsiella viridis和Regiella insecticola）与瓢虫（Adalia bipunctata和Harmonia conformis）捕食行为的互作关系。通过实验证明，14°C时内共生菌感染蚜虫被捕食速率显著降低，而20°C时则相反，26°C下差异消失。研究首次证实内共生菌不会通过捕食途径水平转移至瓢虫，为生物防治（biological control）策略的优化提供了温度依赖性的理论依据。

　　

温度依赖性内共生菌对瓢虫捕食蚜虫效率的影响机制研究

引言
蚜虫作为全球性农业害虫，其防治长期依赖化学农药，但抗药性加剧促使研究者转向生物防治策略。其中，瓢虫（如Adalia bipunctata和Harmonia conformis）是重要的天敌，而蚜虫携带的兼性内共生菌（facultative endosymbionts）如Rickettsiella viridis（R. viridis）和Regiella insecticola（R. insecticola）可能通过温度依赖的机制影响宿主适应性。本研究首次系统评估了温度（14°C、20°C、26°C）如何调节内共生菌对瓢虫捕食效率的作用，并验证了内共生菌跨物种传播的风险。

材料与方法
实验选用两种蚜虫（Myzus persicae和Rhopalosiphum padi）及其对应的瓢虫捕食者。通过显微注射（microinjection）构建内共生菌感染株系，并在控温条件下进行捕食实验，记录瓢虫幼虫对感染/未感染蚜虫的捕食时间。采用qPCR检测瓢虫体内内共生菌的潜在水平转移，并以28S核糖体RNA作为内参基因。

结果

1. 温度依赖性捕食模式：在14°C下，感染R. viridis或R. insecticola的蚜虫被捕食速率显著低于未感染个体（p<0.05），而20°C时趋势反转，26°C下差异消失。例如，H. conformis捕食R. padi时，14°C下的风险比（HR）为1.18，20°C降至0.74。
2. 温度对捕食效率的独立影响：26°C时瓢虫代谢活性最高，捕食速率整体提升，但内共生菌的调节作用减弱。
3. 无水平转移证据：qPCR和测序分析均未在瓢虫幼虫或成虫中检测到R. viridis或R. insecticola，排除了通过捕食途径的跨物种传播风险。

讨论
研究揭示了内共生菌-宿主-温度的三元互作机制：低温可能增强内共生菌对蚜虫的保护作用，而适温（20°C）下瓢虫更易克服这种防御。这一发现为生物防治的时机选择提供了依据——例如在温带地区春季（14°C）释放感染蚜虫可能促进内共生菌扩散，而夏季（20°C）释放则能协同增强瓢虫控害效果。研究还排除了内共生菌通过食物链扩散的生态风险，为安全应用奠定了基础。

展望
未来需结合温室和田间试验验证温度阈值效应，并探索其他内共生菌（如Wolbachia）的控害潜力。理论模型可预测内共生菌在动态环境中的传播规律，而基因编辑技术或能优化菌株稳定性。这些进展将推动基于微生物的害虫管理（microbial-based pest management）走向实际应用。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持的结论）