Trissolcus cultratus 转录组资源：防治褐弯盾蝽的重要生物防治因子

为什么微小的黄蜂关系到我们的食物

褐弯盾蝽看起来不起眼，但这种入侵性昆虫正在全球范围内啃食果蔬作物。与之斗争的最有希望的盟友之一是一种针头大小的黄蜂 Trissolcus cultratus，它在盾蝽卵内产卵，从而在卵孵化前将其杀死。有趣的是，来自中国和瑞士的该物种种群在攻击害虫的能力上存在差异。本文所述的研究为来自两个地区的雌性黄蜂构建了详细的基因表达目录，为理解为什么有些黄蜂比其他黄蜂更擅长自然防治奠定了基础。

具有两种“性格”的天敌

农民和科学家正在寻找对环境友好的方法来控制已从东亚扩散到世界多地的褐弯盾蝽。在其原生区中国，Trissolcus cultratus 能够在实验室和果园中成功寄生于新鲜及冷藏的盾蝽卵。然而在瑞士，本地黄蜂通常只会在科研人员置于田间作为哨兵的冷冻卵上取得成功，并且很少能在新产的卵内完成发育。这些截然不同的能力表明，随着时间和地理距离的推移，中瑞两地的种群在生物学上可能已经分化，或许表现在对宿主的基因响应方式上。直到现在，尚无该物种用于研究此类差异的大规模遗传资源。

读取黄蜂的遗传信息

研究人员关注黄蜂的“转录组”——即展示特定组织中哪些基因处于活跃状态的 RNA 信息集合。他们收集了大量来自中国和瑞士的交配后三日龄雌蚂蚁（应为雌蜂），并谨慎地解剖出头部、胸部与腹部。分别从每个体节提取出高质量的 RNA，并使用高通量测序设备读取数百万条短的遗传片段。中国群体产生了大约1.85亿条清洁读序，瑞士群体约为1.95亿条。由于该物种尚无完整参考基因组，研究团队从零开始拼接这些片段，构建了中国黄蜂的19,280个独特基因单元（unigene）和瑞士黄蜂的16,322个基因单元。质量检测显示，这些组装几乎涵盖了预期的昆虫基因，从而增强了数据集的广度和可靠性的信心。

为数千个基因命名并注释功能

组装完成后，序列需要被解释。团队将每个基因单元与主要的公共蛋白和基因数据库进行比对，以寻找其他生物中的可能同源。大约一半的基因单元可以与已知基因建立联系，尤其是在大型非冗余蛋白集合以及按基因家族、功能和通路分组的数据库中。使用标准的分类系统，他们将黄蜂基因归入诸如细胞基本维持、信息处理和代谢等类别。许多基因参与与其他分子结合或促进化学反应——这些角色支撑着能量利用、生长与发育。研究人员还在每个种群中识别出超过550个转录因子；这些是帮助开启或关闭其他基因的“控制开关”，常常是进化变化的关键因子。

比较中瑞两地的遗传“工具箱”

有了这一目录，团队便能更系统地比较两个黄蜂种群。来自每个群体的数千个预测蛋白被归入功能类别和信号通路，例如细胞如何感知环境或处理信息的通路。在中国和瑞士的黄蜂中，信号转导通路——细胞接收并响应外界信号所用的途径——尤其突出，参与蛋白修饰与周转的基因也很丰富。研究者还使用专门的软件鉴定完整的蛋白编码区，先通过与已知蛋白匹配，再预测新的编码序列。这种两步方法发现了许多在数据库中尚无匹配的序列，暗示这些可能是 T. cultratus 特有或高度专化的基因，可能在其与盾蝽卵的互动中发挥重要作用。

对未来害虫防治的意义

本论文尚未确切定位出使中国黄蜂比瑞士近缘种更成功的生物防治基因。相反，它提供了必要的原始材料：一张高质量、公开可用的图谱，显示来自两个相距遥远种群的雌性 Trissolcus cultratus 存在并活跃的基因。其他研究者现在可以挖掘这些数据，寻找与觅主、穿透卵壳、耐寒性或利用新鲜与冷冻卵能力相关的基因。长期来看，这类知识可指导谨慎的种群选择或育种，使之更适合在不同地区保护作物——为过度使用农药提供一种更精准、以自然为基础的替代方案。

引用: Li, FQ., Zhong, YZ., Haye, T. et al. Transcriptomic Resource of Trissolcus cultratus: A Key Biological Control Agent for Halyomorpha halys. Sci Data 13, 293 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06617-5

关键词: 生物防治, 褐色大理石盾蝽, 寄生蜂, 转录组, 入侵性害虫管理