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共生细菌为虎作伥: 洪晓月教授团队揭示沃尔巴克氏体细菌提高水稻害虫稻飞虱生殖力...

11月25日,微生物学领域的国际顶级期刊《The ISME Journal》 (5年影响因子: 10.872)在线发表了我院昆虫分子生态与进化实验室洪晓月课题组的最新研究成果《Wolbachia supplement biotin and riboflavin to enhance reproduction in planthoppers》(https://doi.org/10.1038/s41396-019-0559-9)。

微生物广泛存在于地球的各种生态环境中,在昆虫体内也不例外。经长期共进化,许多微生物与昆虫逐渐形成密切的共生关系,并渐渐丧失在体外生存的能力。但目前对于这种共生关系形成的分子机制知之甚少。

稻飞虱是水稻上的重要害虫,以刺吸水稻等植物的汁液为生。植物汁液中富含糖分,但缺少氨基酸、维生素等营养物质。该研究发现,共生细菌Wolbachia(沃尔巴克氏体)能够通过合成维生素B7(生物素)和B2(核黄素)来补充稻飞虱食料中所缺少的维生素,进而提高稻飞虱种群的增长。基因组水平的系统进化分析推测Wolbachia的维生素B7合成通路可能从另一种Cardinium细菌水平转移而来。

该项工作揭示了共生细菌Wolbachia与稻飞虱互利共生的进化机制,为研究昆虫与共生物微生物互作提供了新的视角。该论文以南京农业大学为第一完成单位,我校植物保护学院鞠佳菲博士和邴孝利副教授为共同第一作者,洪晓月教授为通讯作者,澳大利亚墨尔本大学Ary Hoffmann教授、美国密歇根州立大学奚志勇教授、南京农业大学昆虫学系黄海剑老师、硕士生赵殿树、博士郭燕、张开军、博士生龚君淘、张旭对该工作亦有重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金、南京农业大学高层次人才引进科研启动项目的资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41396-019-0559-9

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