›› 2027, Vol. 51 ›› Issue (动植物互作): 0-.DOI: 10.17521/cjpe.2025.0449
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刘志祥, 黎凤兰, 黄晓磊
LIU Zhi-Xiang, LI Fenglan, HUANG Xiaolei
摘要: 昆虫虫瘿系统存在复杂的生态互作,具有丰富的多样性和极高的农业经济价值。但虫瘿复杂性、形成机制及多样化成因等方面理解的欠缺阻碍了致瘿害虫高效防控和虫瘿资源规模化应用。该文对虫瘿复杂性、形成和多样化的多维调控机制进行综述并讨论了潜在的研究方向。虫瘿以昆虫-植物为核心构建复杂生态互作网络,生物和非生物因素共同影响虫瘿互作及表型的复杂性,但其复杂互作网络的生态后果仍待系统阐明。成瘿机制的复杂性或许是虫瘿复杂性和表型多样化的原因之一,目前研究表明基因表达改变、效应蛋白介导的互作、植物激素动态调控、次生代谢产物积累与解毒、植物生理生化参数变化、植物表观遗传调控与昆虫共生微生物均可能参与虫瘿形成和发育并影响其功能和表型多样化,但详细机制及多因子协同作用路径仍不清晰。未来研究可整合多组学、人工智能、实时可视化传感器与基因编辑等技术,开展以下研究:1.建立虫瘿多样性数据库及更多类似Ab‑GALFA的模式系统;2.解析更多昆虫效应蛋白及其作用靶标,揭示二者互作模式;3.明确激素(昆虫/植物源)调控网络的时空对话机制;4.阐明次生代谢产物介导的昆虫-植物攻防互作在虫瘿形成中的作用,强化昆虫对虫瘿次生代谢产物的解毒代谢机制研究;5.探讨表观遗传与昆虫共生微生物在成瘿中的作用;6.揭示多因子在虫瘿形成及多样化中的协同效应。相关突破将深化对虫瘿生态系统形成、维持及多样化调控机制的理解,并为开发基于成瘿机制的高效控害技术及虫瘿资源规模利用提供理论支撑。