近日，青岛农业大学植物医学学院周洪旭教授团队在国际知名期刊《Journal of Pest Science》 （中科院一区top，5年影响因子IF=5.1）发表了题为“Artificially selected starvation‑resistant lines of Pachycrepoideus vindemmiae with multiple beneficial traits: Shedding new light on stress resistance mechanisms and biological control applications of natural enemies”的研究论文。团队通过人工选择的方法，成功培育了4个耐饥饿的蝇蛹金小蜂品系，具有抗饥饿能力可稳定遗传且伴随寿命延长、抗寒抗旱性提升等优良性状。这是首次成功实现对耐饥饿天敌的人工选育，同时该研究也首次解析了天敌昆虫耐饥饿品系的分子响应特点，发现关键代谢通路协同作用驱动抗逆表型。这项成果不仅为天敌昆虫的高效利用提供了新策略，也为抗逆性状的遗传改良奠定了理论基础。
在绿色农业浪潮下，利用天敌昆虫控制害虫的生物防治技术备受关注。然而，田间释放的天敌常面临不适温度、干旱或食物短缺等威胁，导致存活率低、控害效果不稳定。并且，天敌释放一般选择在靶标害虫种群密度不高时，这就更容易导致天敌因找不到宿主而饥饿死亡，错失防控“窗口期”。如何增强天敌的抗饥饿能力？人工选育成为关键突破口——通过选择性繁殖、强化目标性状，让天敌“定向进化”。过去的研究多聚焦于抗药性或温度适应性选育，但耐饥饿能力这一核心短板长期被忽视。此外，天敌抗饥饿性状的分子机制仍不明确。
研究团队对蝇蛹金小蜂进行了多代人工饥饿胁迫选育，成功获得两类耐饥饿品系：仅限食物剥夺组（2个品系）和食物+水分双重剥夺组（2个品系）。选育后的品系在停止人工干预后仍能稳定遗传抗饥饿能力，且雌蜂寿命显著延长，抗寒、抗旱能力同步提升。更关键的是，这些“超级蜂”的寄生效率、后代性别比等关键指标未受影响，成为“抗逆不损战力”的寄生蜂军团。组学研究结果表明，在饥饿应激下，氨基酸代谢和核苷酸代谢等通路在抗性和非抗性品系中表现出一致的表达模式。然而，特定的通路，包括脂质代谢中的花生四烯酸代谢、以及碳水化合物代谢中的乙醛酸和二羧酸代谢、糖酵解/糖异生，仅在抗性品系中上调。这些发现表明，抗性品系的饥饿耐受性涉及多个分子通路。
青岛农业大学植物医学学院青年教师滕子文为该论文的第一作者，周洪旭教授为论文通讯作者。中国农业科学院深圳农业基因组研究所万方浩研究员对研究进行了指导，本科生刘云洁、蒋铭昊等参与了研究。该研究工作得到了青岛市自然科学基金（23-2-1-177-zyyd-jch）、青岛市科技惠民项目（24-1-8-xdny-9-nsh）和山东省重大科技创新工程（2019JZZY010711）等项目的资助。
来源：青岛农业大学
