4月30日,植物保护学院博士研究生李策和李楚翘以共同第一作者身份在著名生物学期刊Current Biology杂志以长文(article)形式发表题为“Wolbachia symbionts control sex in a parasitoid wasp using a horizontally acquired gene”的研究论文。栾军波教授为论文通讯作者。
丽蚜小蜂(Encarsia formosa)是国际上广泛商业化用于防治粉虱的寄生蜂。丽蚜小蜂在自然界中未发现两性生殖种群,受共生菌Wolbachia的调控营孤雌产雌生殖,但其分子机制至今未知。通常,昆虫的性别决定是由transformer2(tra2)和transformer(tra)的互作调控doublesex(dsx)的可变剪切实现的。栾军波教授团队的研究发现:丽蚜小蜂的性别通路关键基因tra2及dsx可以影响丽蚜小蜂的性别发育,然而tra基因截断且无功能。进一步发现Wolbachia通过水平转移事件从昆虫获得了tra的同源基因(命名为孤雌产雌诱导的雌性化因子基因piff)。研究证明PIFF蛋白可以与丽蚜小蜂的TRA2互作,且在丽蚜小蜂胚胎期piff,tra2及dsx协同表达。该研究解析了共生菌通过水平转移事件获得了昆虫基因操控宿主性别决定通路从而诱导寄生蜂孤雌产雌生殖,首次揭示了共生菌调控宿主孤雌产雌生殖的分子机制。
贵州大学臧连生教授、宁波大学卓继冲研究员为本研究开展提供了大力支持。我校青年教师孙想、博士后李晨伊、博士研究生刘炳奇和韦凯恒以及硕士研究生陈展博参与了该项研究。(植物保护学院)
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.04.035