近期,生态与环境学院2021级生态学专业本科生罗婷宇(现在为2025级研究生在读)以第一作者在国际学术期刊《Animal Behaviour》(中科院动物学一区)发表题为“Preferentially laying female offspring during self-superparasitism in a quasi-gregarious parasitoid”的研究论文。学院博士研究生王子吟为论文共同第一作者,2021级本科生徐可、韦萱、蒋羽彤,北京市园林绿化科学研究院仇兰芬高级工程师,生态与环境学院姜坤老师等为共同作者,胡好远教授和刘鹏程副教授为通讯作者。
过寄生(Superparasitism)是寄生蜂中一种常见现象,指在已寄生寄主上再次产卵,是影响性别分配的重要因素。在过寄生时,雌蜂可选择产下雌性或雄性卵,这可能决定其适合度收益。所产卵的性别结果通常利用寄主质量模型或最佳性别竞争者模型来解释。然而,由于寄生蜂未成熟后代通常从形态上难以区分,对于其性别的鉴定具有挑战。本研究采用微卫星分子方法直接鉴定了准-聚寄生蜂舞毒蛾卵平腹小蜂Anastatus disparis(膜翅目:旋小蜂科)在自过寄生时所产的卵的性别。
根据已有高通量测序数据,在舞毒蛾卵平腹小蜂基因组中识别潜在微卫星位点并设计特异性引物93对。通过PCR检测与凝胶电泳技术筛选鉴定出1个微卫星位点及对应引物对可以区分两个地理品系(Xm品系和Xh品系)。基于单双倍体性别决定机制,雌性卵粒的PCR产物呈杂合型双带,雄性卵粒则表现为半合型单带(图1)。

图1 通过微卫星标记分析鉴定A. disparis卵的性别
使Xm品系的雄蜂与Xh品系的雌蜂进行交配。使交配后雌蜂对宿主进行寄生,通过分子学方法,并结合行为学方法确定寄生率、羽化率、产卵和羽化的性比。研究结果表明,自过寄生可增加从该寄主获得后代的概率(图2),且在自过寄生过程中,母体优先在寄主中产下雌性(图3)。该研究结果符合最佳性别竞争者模型,提供了一个直接反映自过寄生过程中性别分配的实例,并对利用寄生蜂进行生物防治提供了理论指导。

图2 含1枚或>1枚寄生蜂卵寄主中的寄生率与羽化率

图3 含1枚和>1枚寄生蜂卵寄主在产卵期和羽化期的性比
该研究得到了国家自然科学基金(32101534)和安徽省教育基金(2023AH050134)的联合资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2025.123205