环境酵母通过核黄素供给和氮废物回收调控亚洲虎蚊发育及产卵行为的机制研究

本期推荐：研究人员针对环境酵母如何影响亚洲虎蚊(Ae. albopictus)发育这一科学问题，通过构建无菌和限菌模型，发现Rhodotorula mucilaginosa等酵母通过分泌尿酸盐酶(uricase)和核黄素(riboflavin)促进蚊虫发育，并证实产卵雌蚊能识别有益酵母的挥发性有机物(VOCs)。该研究为蚊媒防控提供了新靶点，发表于《Microbiome》。

　　

在蚊媒传染病防控领域，亚洲虎蚊(Aedes albopictus)作为登革热、寨卡病毒等重要病原体的传播媒介，其生态适应性一直是研究热点。这种入侵性蚊种的特殊之处在于，其幼虫发育依赖水体环境中的微生物群落，但环境酵母如何通过营养供给调控蚊虫发育的分子机制尚不明确。更引人深思的是，雌蚊是否具备识别有益微生物的能力来优化后代生存环境？这些科学问题对开发新型蚊媒控制策略具有重要价值。

法国里昂大学的研究团队通过系统研究揭示了环境酵母通过双重营养机制调控亚洲虎蚊发育的分子通路，并首次证实雌蚊能主动选择富含有益酵母的产卵场所。这项突破性成果发表在微生物生态学顶级期刊《Microbiome》上，为理解昆虫-微生物互作提供了全新视角。

研究采用多组学联用技术：首先通过ITS和LSU rDNA测序鉴定了从自然孳生地分离的22种酵母；建立无菌(axenic)和单菌定植(gnotobiotic)蚊虫模型；利用荧光微孔板读数器(SpectraMax iD3)定量核黄素和尿酸代谢；结合HS-SPME/GC-MS分析挥发性有机物；设计双烧杯系统(DBS)进行产卵行为实验。

研究结果部分，"Environmental yeasts differentially impact Ae. albopictus development"显示：在10种从幼虫和孳生地共分离的酵母中，R. mucilaginosa和Aureobasidium pullulans使蚊虫发育时间缩短7天（雄性8.66±0.85天 vs 无菌组15.18±2.26天），生存率提高17%。关键机制在于这些酵母具有尿酸盐酶活性（YPU培养基验证）和高核黄素产量（2.42×10^-6 ng/细胞）。

"Larval exposure to yeasts impacts individual survival and drives variations in certain adult traits"部分发现：接菌组L4幼虫体内核黄素含量达14.61±2.27 ng/mg干重，是无菌组的3.7倍。qPCR证实酵母定植激活了尿酸代谢通路，R. mucilaginosa携带完整uricase-HIU hydrolase-OHCU decarboxylase基因簇，通过尿素酶抑制剂AHA实验证实其可将尿酸转化为氨基酸，使幼虫蛋白质含量提升2.39倍。

"Environmental yeasts facilitating mosquito development mediate Ae. albopictus oviposition"部分揭示：在3×10⁵ cells/mL浓度下，R. mucilaginosa产生3-methyl-1-butanol等吸引性VOCs，使产卵量增加22.41±23.44枚；而Torulaspora delbrueckii因分泌ethyl octanoate等物质表现出驱避效应。

讨论部分强调，该研究首次阐明环境酵母通过"核黄素供给-氮废物回收"双通路调控蚊虫发育的分子机制，修正了传统认为仅细菌提供B族维生素的认知。发现雌蚊能通过嗅觉识别酵母代谢物优化产卵决策，这为开发基于微生物群调控的"引诱-抑制"双模式防控策略奠定理论基础。研究局限性在于未解析酵母是否影响蚊虫抗病毒能力，这将是未来重要研究方向。