广东
近日，浙江大学昆虫科学研究所黄佳教授和黄健华教授团队合作在《PNAS》发表封面论文，题为“Host-mediated insecticide sequestration in target-site-resistant pests impacts parasitoid fitness and evolution”。研究揭示了一种新的农药生态风险：靶标抗性害虫在存活于高剂量杀虫剂后，可在体内富集未代谢的杀虫剂，并通过寄生关系传递给寄生蜂等天敌，导致其发育、存活和繁殖受损，甚至产生跨代影响。
害虫抗药性对全球害虫治理构成重大挑战，但其对更高营养级物种的生态与进化后果仍不清楚。寄生蜂是控制害虫种群的重要天敌，在自然和农业生态系统中发挥关键作用。研究团队以桃蚜和黑腹果蝇为模型，构建了靶标抗性宿主与寄生蜂的互作体系。研究发现，携带靶标抗性突变的害虫能存活于高剂量杀虫剂暴露，并在体内积累大量未代谢杀虫剂。例如，与新烟碱类抗性相关的桃蚜nAChRb1R81T突变可使耐药性提高数百倍，抗性蚜虫体内烯啶虫胺残留呈剂量依赖性积累。当寄生蜂寄生于这些“带毒”宿主后，其羽化率降低、成虫寿命缩短、体型变小。在果蝇模型中，无论是新烟碱类还是多杀菌素抗性宿主，均观察到类似现象。更值得关注的是，这种负面影响可跨代持续，表明宿主介导的杀虫剂暴露可能对寄生蜂种群造成长期、持续的适合度代价。
研究团队进一步从分子进化角度探讨了这种生态压力可能产生的长期影响。通过分析133个寄生蜂的杀虫剂靶标GABA受体基因Rdl序列，发现12个物种携带与抗性相关的Rdl点突变，而其中11个的寄主也存在Rdl抗性点突变或有Rdl抗性报道。这一模式与自然界中三营养级互作里天敌和植食性昆虫对植物毒素的趋同进化高度相似，提示杀虫剂通过抗性宿主传递后，可能对寄生蜂施加选择压力，驱动其产生平行抗性进化。
该研究揭示了一个新的农药生态暴露途径——宿主介导的杀虫剂转移（host-mediated insecticide transfer）。与传统意义上由食物链中的生物富集导致的农药暴露不同，在这一过程中，靶标抗性害虫由于能够耐受高剂量杀虫剂，可在体内积累较高水平的杀虫剂残留，并通过寄生关系将这些化学物质传递给更高营养级的天敌。
研究结果表明，害虫抗药性带来的影响可能并不局限于“杀虫剂杀不死害虫”这一直接后果，还可能通过改变农药在食物链中的迁移和分配，对天敌产生新的生态影响。因此，在评估新型杀虫剂的生态风险以及制定害虫综合治理策略时，除关注杀虫剂对非靶标生物的直接毒性外，还应进一步考虑抗性害虫作为“带毒宿主”所产生的间接暴露风险。这一发现也为理解化学防治与生物防治之间的复杂相互作用提供了新的视角。
论文共同第一作者为浙江大学昆虫科学研究所20级硕士毕业生刘芷函（现广西植保站工作）和21级博士毕业生冯听。博士毕业生郭磊（现帝国理工学院博士后）和周天浩也参与了本研究。中国农业科学院茶叶研究所张新忠研究员，浙江农林大学乔小木教授等人对本研究给予了支持和贡献。本研究得到浙江省自然科学基金和国家自然科学基金的资助。本次PNAS封面图片由刘海春拍摄，展示了寄生蜂Anastatus formosanus及其寄生的蝽卵。
论文链接：
https://doi.org/10.1073/pnas.2607769123
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