浙江大学李飞教授团队揭示异色瓢虫从“天使变魔鬼”的新机制

　　

异色瓢虫（Harmonia axyridis），一种原产于亚洲的小甲虫，凭借对蚜虫、粉蚧等害虫的强大防治能力，赢得了“益虫”的美誉。它色彩斑斓、憨态可掬，是农业中的好帮手，也是许多小朋友的“自然课堂明星”。谈家桢先生在浙江大学西迁湄潭期间，曾以异色瓢虫为对象，揭示了其色斑遗传机制。19世纪，异色瓢虫被引入欧美，却意外成为“生态霸主”，导致欧美本土其他瓢虫种群萎缩甚至消亡。更让人头疼的是，每到秋冬季节，这种瓢虫还大批涌入居民家中，给当地人的生活带来极大不便。在亚洲人见人爱的“天使”却成了欧美令人讨厌的“魔鬼”。这一“跨国角色反转”，长久以来都是昆虫学领域的谜题。

近日，浙江大学昆虫所李飞教授团队在国际知名学术期刊PNAS发表了题为“The Interaction of Serratia Bacteria and Harmonine in Harlequin Ladybird Confers an Interspecies Competitive Edge”的研究论文，为这一谜团提供了解答。

研究表明，异色瓢虫对欧美地区的同生态位其他瓢虫种群具有取食优势，它的卵和幼虫能“毒死”试图捕食它的其他瓢虫，而反之却安然无恙。异色瓢虫的种间取食优势主要是因为其携带了致病Serratia细菌。进一步的研究明确了，异色瓢虫耐Serratia细菌是因为其可以合成其特有的生物碱harmonine。因此，异色瓢虫通过合成生物碱harmonine保护其自身免受Serratia细菌危害，并利用Serratia细菌攻击其他瓢虫。“异色瓢虫—生物碱harmonine—Serratia细菌”所构成的互作关系，是异色瓢虫“天使变魔鬼”的主要机制，为合理引进天敌进行生物防治提供了警示和理论支撑。

浙江大学昆虫所博士张超维、博士后周行、特聘副研究员贺康为共同第一作者，浙江大学李飞教授为通讯作者。浙江大学陈学新教授、中国农业科学院杨念婉研究员、福建省农业科学院孙莉助理研究员对本研究给予了大力帮助。该研究得到国家重点研发计划（项目编号：2021YFD1400100 和 2021YFD1400101）、国家自然科学基金（项目编号：32102271）以及中国博士后科学基金特别资助（站中）（项目编号：2022T150579）的资助。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2417873121