沈阳农业大学，栾军波 教授——《共生菌调控烟粉虱生殖的分子机制》

2026年2月9日，沈阳农业大学植物保护学院院长栾军波教授应邀莅临贵州大学精细化工研究开发中心（绿色农药全国重点实验室），为师生做了题为“共生菌调控烟粉虱生殖的分子机制”高水平学术报告。聚焦共生菌与昆虫宿主互作这一国际热点，栾教授系统梳理了该领域的最新进展，并深入浅出介绍了其团队在烟粉虱-共生菌互作相关机制研究中取得的关键突破：烟粉虱体内共生菌通过多层次分子机制调控其生殖过程与种群性别比例，系统阐述了Hamiltonella、Arsenophonus及Rickettsia三类共生菌分别通过营养供给、表观遗传调控和激素信号通路等途径，显著影响烟粉虱的繁殖力与后代性别。

首先，研究发现烟粉虱体内的共生菌Hamiltonella和Arsenophonus能够为寄主提供B族维生素，包括核黄素、NAD(P)H、吡哆醇、生物素和叶酸等，从而显著促进寄主受精过程，提高雌性后代比例。当这两种共生菌被清除后，烟粉虱体内B族维生素水平下降，受精率随之降低，导致雄性比例上升，而外源补充相应维生素可有效恢复其生殖能力。

进一步研究表明，Hamiltonella可通过影响组蛋白修饰H3K9me3水平，上调母体蛋白Tudor的表达。Tudor蛋白进而参与调控piRNA的生成，抑制液泡H⁺-ATP酶H亚基（VATPH）的表达，影响ATP合成。ATP水平的下降导致卵子中F-肌动蛋白结构异常，最终阻碍受精过程。这一发现首次构建了“共生菌–母体蛋白–piRNA–能量代谢–细胞骨架重塑”的级联调控网络，揭示了共生菌通过表观与转录联合机制调控寄主生殖的新路径。

另一项研究聚焦于共生菌Rickettsia在烟粉虱种群中的传播机制及其对寄主生殖的调控作用。该菌可通过水平传播（经植物介导）和垂直传播（母系遗传）在烟粉虱中扩散。感染Rickettsia后，烟粉虱保幼激素合成关键基因JHAMT表达上调，保幼激素水平升高，从而促进卵黄蛋白合成，提高产卵量。同时，保幼激素还可促进烟粉虱交配行为，增加受精机会，最终导致种群中雌性比例显著上升，进一步促进了Rickettsia的传播。此外，Rickettsia还能通过调控宿主细胞周期关键基因表达，促进生殖细胞分裂，从而在细胞分子层面增强烟粉虱卵巢发育与繁殖力。

这些研究不仅系统揭示了共生菌通过“营养–表观–激素”多途径协同调控烟粉虱生殖的分子机制，也展现了昆虫与微生物在长期共生中的协同进化与互作博弈。相关发现为深入理解昆虫生殖调控提供了新视角，也为开发基于共生菌的害虫生殖调控策略奠定了重要理论基础。

整场报告层层深入，既有宏观视野，又有分子层面的精细解析，生动展现了共生微生物如何精准调控烟粉虱生殖过程的奥秘。现场师生沉浸其中，在交流中激荡思维，收获颇丰。在随后的交流环节，与会师生围绕共生菌与寄主互作机制及其在绿色防控中的应用前景等问题展开了热烈讨论。本次报告不仅深化了我们对昆虫–微生物互作机制的认识，也为未来开展害虫绿色防控研究提供了重要思路。

报告人简介：

栾军波，教授，博士生导师，沈阳农业大学植保学院院长、植保学科带头人、植保专业负责人。担任Current Opinion in Insect Science等10个期刊的编委。担任中国植物保护学会理事会理事、中国昆虫学会理事会理事。是中国昆虫学会昆虫微生物组学专委会副主任，中国昆虫学会青年工作委员会、农业昆虫专委会、昆虫基因组学专委会和外来物种及检疫专业委员会委员。长期从事昆虫与微生物共生关系研究。主持国家自然科学基金杰青项目、重点项目和国际(地区)合作与交流项目、国家级青年人才计划项目等研究课题；获国际昆虫学会杰出昆虫学家奖，入选全球前2%顶尖科学家榜单，是国务院特殊津贴专家，获辽宁省优秀教师、辽宁五一劳动奖章、辽宁省优秀科技工作者等称号；在Science、Annual Review of Entomology、PNAS、Cell Reports、The ISME Journal, Current Biology等高水平期刊发表多篇学术论文。

图文来源：陈永明

一审：吴增雪

二审：李向阳

三审：张林