细菌充当蚜虫的防御军

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    [生物通讯]许多昆虫体内都充满了为宿主执行各种任务的细菌。现在这个任务栏中又增加了一项新内容－－自我防御。上周在阿桑那州图森市举行的全美生态协会会议上，生态学家描述了一个目前研究很少的细菌是如何保护其宿主－－豌豆蚜虫－－来抵御寄生的黄蜂的。

    在过去的十多年里，科学家利用分子生物学技术已经识别出各种寄居在昆虫细胞内的细菌，其中一些细菌操纵着宿主的性生活来帮助它们自己(ScienceNOW, 10 May)。但也有一些情况细菌的活动是切实造福于昆虫宿主的。例如，蚜虫就是依赖一种叫做Buchnera的细菌来生产它们的植物食物中所缺乏的营养成分。这种细菌寄生于豌豆蚜虫体内，可通过母体遗传获得。阿桑那州立大学的研究生Kerry Oliver和他的合作者想要弄清楚究竟是什么维系着蚜虫与细菌之间密不可分的互利共生关系。

    研究人员知道蚜虫对其主要天敌－－寄生黄蜂－－的抵抗力不尽相同。寄生黄蜂在蚜虫中产卵，幼虫将蚜虫当作一个为其提供生长发育所必须的养分的茧壳。为查明蚜虫与Buchnera细菌之间的共生关系是否有助于蚜虫抵御黄蜂，Oliver的研究小组向不含细菌的蚜虫注入三种Buchnera细菌－－T型、R型和U型。各种Buchnera细菌对蚜虫提供的保护程度不同。结果发现U型对黄蜂幼虫没有防御作用，而黄蜂幼虫在感染T型和R型Buchnera细菌的蚜虫中更易枯萎和死亡。Oliver还不知道Buchnera细菌是如何为蚜虫提供保护的，他推测，细菌可能是加强了蚜虫的免疫系统，例如分泌一种毒素来杀死黄蜂幼虫等。

    感染细菌从而将黄蜂幼虫排斥在外的蚜虫，后代成活率比未感染细菌的蚜虫更多。然而，有其它的研究人员发现，感染R型的蚜虫死亡年龄更早，这意味着细菌带来的效应也是一把双刃剑，Oliver认为。

    这项研究是首次结论性证明，细菌的共生能够为蚜虫提供保护，帮助其抵御寄生虫，加州大学里弗赛德分校的一名生态学家Richard Stouthamer评价说。“这是证明这些细菌在昆虫生活中扮演着何等重要角色的又一实例。”Oliver认为，这个细菌防御系统可能也是为什么美国农民利用黄蜂来控制田间豌豆蚜虫的措施不太奏效的原因之一。

生物通摘译自SCIENCE NOW