蚜蟲是自然界最臭名昭著的害蟲之一。這些細小、吸汁的昆蟲在農夫的作物上大肆咀嚼，引起作物物理損傷并傳播病菌，導緻植物不再适合人類食用。

多數蚜蟲隻能在一種或幾種植物上寄生，而桃蚜卻從不挑食。雜食性害蟲，或者稱它為饕餮者，可以進食大約40類不同植物科目中的100個種類。

“雜食性昆蟲通常在某處有一個宿主，這樣它們就能夠維持下去，并泛濫成災。”植物-生物相互作用項目的一位領導人Saskia Hogenhout說。

桃蚜不是僅有的雜食性害蟲——其它的有蛛螨和蝗蟲。可是，不像許多其它饕餮者那樣隻有有性繁殖，桃蚜能在春天裡進行克隆繁殖。“所以你可以說，基因完全相同的個體可以寄宿在不同的植物上，從這個意義上來說，桃蚜才是當之無愧的饕餮者。”Hogenhout說。

恰巧，蚜蟲的無性繁殖也給實驗員帶來了福音，博士後科學家Thomas Mathers說。如果研究人員持續地将蚜蟲置于春季氣候條件下，它們将隻進行克隆繁殖，從而為研究提供了一個基因同源樣本的種群。

Hogenhout、Mathers與他們的同事目前在着手看看到底是什麼給了桃蚜非凡的能力使其能夠征服如此衆多不同的植物。他們首先給桃蚜進行了基因排序，并與一種隻能寄居在一些植物上的豌豆蚜的基因相比較。

令作者驚訝的是，豌豆蚜的基因組差不多是桃蚜的兩倍大小。“這實在是太令人吃驚且有違常理了。你可能相信桃蚜有着那麼多的宿主，應該有着更大的允許它以多種植物為食的互補基因——但是這恰好與事實相反”Chris Bass說。

調研小組研究了桃蚜寄生于新植物的基因轉錄的改變情況。通過分析，他們發現兩個基因家族——組織蛋白酶B和RR-2表皮蛋白的基因表現發生改變，這一改變迅速地發生——僅僅在寄生的兩天後。當研究人員培養出一種對抗組織蛋白酶B的轉基因植物，桃蚜的寄生能力就顯著地減弱了。

整個團隊還發現轉換宿主的基因産生于蚜蟲的進化期，是比較古老的基因副本。Mathers 說：“這好像桃蚜能夠在基因組中獲取已有的基因多樣性，接着把它們調整成能寄宿新主的表達方式，而不是獲取重複的基因去殖民不同的植物種類。”

“這是一個重要發現，因為我們必須要去弄懂是什麼讓一個物種變得來者不拒或者是專注于特定對象，是什麼讓它們能夠轉換宿主，去推測它們是否會成為其他植物種類的破壞者。”Julia Ferrari說。

桃蚜不僅能在多種植物上生存和大吃大喝，它還能很快對農藥産生抗藥性。“為了想出延緩、克制或者防止抵抗産生的方法，弄懂桃蚜的抗藥性遺傳基礎是非常有用的。”Bass說。

根據Hogenhout的說法，在不同宿主之間，基因表現的快速改變能夠幫助蚜蟲産生抗藥性。如果一種上去殺蟲劑隻針對一種農作物，這些蚜蟲頂着分量尚不緻命的殺蟲劑，可以快速轉移到另外的植株上去。幾年前，一個調研小組有證據證明這個原理。

“這有點像抗生素。如果你沒有完成治療，殘留的病菌就可能有抗藥性。在殺蟲劑或者其他方法實施的時候，如果我們能阻止它們逃到另外的植物上去，也許可以延緩它們産生抗藥性的時間。”Hogenhout說。

研究小組正在研究蚜蟲改變基因表達方式背後的機理。“我們找到了所有發生改變的基因，但我們仍處于尋找原理的第一步——是什麼樣的轉錄因素或者表觀遺傳機制預示了這個轉換。如果你想要找到對付這些可惡害蟲的有效方法，找到這些問題的答案也許會有所幫助。”Mathers說。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!