The ISME Journal | 安徽农业大学在昆虫共生微生物与环境适应研究方面取得重要进展

该研究由安徽农业大学与浙江农林大学合作完成，发表于《The ISME Journal》。背景方面，山地环境如高海拔地区存在低温、紫外辐射增强等多重生态压力，传统观点认为昆虫线粒体DNA变异主要由宿主适应驱动，但沃尔巴克氏体与线粒体均通过母系遗传，其传播可能引起“细胞质搭便车”效应。研究目的是分析沃尔巴克氏体感染如何影响茶小绿叶蝉的线粒体遗传变异与微生物组结构，以解释昆虫环境适应机制。研究团队在我国海拔11-2750米的79个茶园采集790头成虫，发现高海拔种群沃尔巴克氏体感染率达71.3%，显著高于低海拔的19.0%，且紫外线A辐射与感染水平相关。高海拔感染种群线粒体遗传多样性降低，伴随优势单倍型扩张，而核基因分化较弱，表明线粒体更替受沃尔巴克氏体母系传播影响。ATP6基因变异与较高ATP含量及线粒体活性相关，微生物组分析显示沃尔巴克氏体感染与细菌群落重构相关。结论上，研究提出“沃尔巴克氏体中心细胞质轴”概念，将共生菌、线粒体遗传和微生物组纳入统一框架，拓展了昆虫环境适应的研究视角，并为利用线粒体DNA进行系统发育时考虑细胞质连锁效应提供了理论依据。