共生博弈：细胞质不亲和性缺失下宿主-Wolbachia互作调控单倍二倍体物种感染持续性的分子机制

这篇研究通过个体模拟和实验验证，揭示了单倍二倍体宿主中Wolbachia感染的动态规律。研究发现雌性死亡型细胞质不亲和性（FM-CI）比雄性发育型（MD-CI）更能维持感染持续性，而性别分配扭曲（Sd）仅需5%表达即可在CI缺失时稳定感染。研究为害虫防控项目中Wolbachia驱动的潜在风险提供了理论依据。

　　

引言

maternally transmitted symbiotic bacteria, such as Wolbachia, commonly colonize the reproductive tissues of arthropods. These reproductive symbioses are typically not stable, and infections are generally considered lost on a shorter timescale than host speciation and extinction.

研究方法

采用基于个体的模拟（IBM）和实验种群验证相结合的方法，以螨虫Tetranychus urticae为模型，参数设置包括：雌性成熟年龄M=11天，寿命D=20天，种群承载力K=5000。通过非递归方程量化感染频率动态，比较确定性模型与IBM的预测差异。

主要发现

1. CI表型差异：FM-CI（雌性死亡）比MD-CI（雄性发育）的感染驱动效率高12%，因其减少未感染雄性的过度产生。在σ_total=1时，FM-CI使感染频率达90%，而MD-CI仅78%。
2. 宿主抑制扩散：多基因抑制在MD-CI下扩散速度快2.5倍，50年内可导致感染消失。母系传播率μ=1.8%时，抑制等位基因频率从50%升至95%。
3. Sd的稳定作用：3%的Sd表达可将感染维持时间延长20倍（至296年），5% Sd无需适合度收益即可维持多态平衡，符合方程Sd=2μ/(1-2μ)（μ=0.02时临界值为4.17%）。

应用价值

研究为基于Wolbachia的害虫防控提供风险预警：FM-CI更适合种群压制，而宿主抑制和Sd的互作可能影响长期防控效果。研究还提示，温度依赖的母系传播效率可能通过影响抑制基因扩散而改变田间种群动态。

创新点

首次量化多基因抑制与CI表型的互作效应，解析Sd在共生关系转型中的作用。实验验证显示IBM比确定性模型预测更保守（低估感染频率8.1%），尤其在低初始频率时差异显著。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献结论）