近日，浙江省媒介生物學與病原控制重點實驗室、生命科學學院青年教師程馳航博士作為第一作者的學術論文“Bacterial microbiota protect an invasivebark beetle from a pine defensive compound”在線發表在國際著名微生物學期刊Microbiome, 2018, 6:132上。該雜志五年影響因子為10.9，中科院SCI分區生物大類學科一區。

        共生微生物能夠加劇害蟲入侵。這些特定的微生物與入侵害蟲形成了緊密的互利共生關系，顯著地提高了其在入侵地的適應性。在自然環境下，與入侵害蟲共生的微生物種類繁多、組成復雜，如何明確共生菌群的功能并且在復雜微生物群落下找出關鍵性的共生菌顯得尤為重要，然而這類研究還比較少見。

        紅脂大小蠹是一種源自美國的重大林業外來入侵害蟲。自1999年在我國山西省發生后，又陸續在河北、河南、陜西等省暴發成災，致死健康松樹1000余萬株。該蟲與一種伴生真菌Leptographium procerum形成入侵性共生復合體，進入中國后攜帶上了另一種本土伴生真菌并因此激發寄主油松產生了一種化學防御物質——柚皮素（naringenin）。此前，程馳航等人已在紅脂大小蠹生活的坑道環境中發現了降解柚皮素的細菌和酵母（Cheng et al. 2016 Sci. Rep. 6, 33110）。本次發表的工作中，研究人員首先證實了這種具有柚皮素降解功能的微生物菌群能夠顯著提升紅脂大小蠹在該防御物質存在下的存活度，并利用宏基因組學方法，找出了共生菌群潛在的降解柚皮素的功能基因；接下來，通過微生物多樣性高通量測序手段并結合抗生素除菌，研究人員層層解析紅脂大小蠹共生微生物菌群，排除了酵母等真菌在群落水平下對柚皮素降解功能的調節能力，明確了一小類革蘭氏陰性細菌在坑道微生物菌群發揮柚皮素降解功能中的關鍵作用；并且，文章進一步利用其中一株細菌Novosphingobium sp.，成功驗證了其在保護紅脂大小蠹并克服油松柚皮素防御的重要作用。文章揭示了紅脂大小蠹與其共生微生物復雜關系背后的共生和互作規律，進一步闡釋了紅脂大小蠹與其伴生真菌L. procerum這一共生入侵機制。

        該項工作得到了中科院前沿項目（QYZDJ-SSW-SMC024）和國家自然科學基金（31702018）等項目的支持。

        論文鏈接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-018-0518-0