2022年12月7日，中国科学院动物研究所王关红研究组在Trends in Parasitology上发表题为“Nasonia-microbiome associations: a model for evolutionary hologenomics research”的综述论文，系统总结了Nasonia寄生蜂微生物组与宿主相互作用的的最新研究进展。

　　金小蜂Nasonia 是研究昆虫行为、发育、进化遗传学、物种形成和共生的良好模式生物。这篇综述主要描述了Nasonia-微生物组相互作用领域的研究进展以及重大研究成果。文中详细列举了Nasonia作为微生物组研究的模式生物的优势，以及研究方法。对于Nasonia微生物组-宿主的复杂相互作用的总结将有助于更好地理解微生物在生命科学领域所发挥的关键作用，并为未来Nasonia作为研究模型提供重要的借鉴意义。

　　Nasonia是研究宿主-微生物组相互作用的良好模型

　　金小蜂Nasonia是昆虫发育、进化遗传学、物种形成和昆虫-微生物组相互作用的良好模式生物。Nasonia寄生蜂的生活史分为四个阶段，成年雌性小蜂在蝇蛹内注入毒液杀死宿主并在其体内产卵。其整个卵、幼虫和蛹阶段都在蝇蛹内发育，经羽化为成虫后即可啮破蛹壳并进行交配。因此在生长发育过程中，可以处于一个相对封闭的系统中。另外金小蜂后代数量多、世代短(约两周)且不重叠，滞育期长达两年，并且可获得无菌品系，这些的生物学优势对使用该模型在昆虫生物学上取得的重大研究进展至关重要。

　　微生物对Nasonia的影响

　　由于无菌小蜂饲养和其他生物学研究技术的进步，一些微生物的作用已被确定，研究报道发现，Nasonia寄生蜂自然携带来自A和b家族的11种不同的Wolbachia。N. vitripennis携带两种Wolbachia菌株，而其他三种Nasonia物种是三重感染的(被三种不同的Wolbachia菌株感染)。这种具有不同Wolbachia菌株的Nasonia物种之间的受精障碍与物种的快速形成密切相关。N. giraulti和N. longicornis的研究表明，当它们各自的Wolbachia存在时，杂交后代基本上是不育的。然而，当抗生素处理去除Wolbachia后，出现了可育的杂交后代，说明Nasonia中的Wolbachia能够引起生殖隔离，并能够阻碍物种间的基因流动，这可能是物种形成的早期阶段。

　　一些宿主及其微生物群被认为是密切相关的,经常被定义为 "holobiont"连续几代暴露于低浓度的阿特拉津农药会导致微生物群发生变化，这种变化会使Nasonia宿主产生抗药性。外源暴露农药会导致通过母体传播的Nasonia寄生蜂微生物群发生改变，并导致阿特拉津耐药性的产生。利用微生物分离和培养，成功地从具有农药抗性的宿主中分离出两种微生物（Serratia marcescens NVIT01，和Pseudomonas protegens NVIT02）。这两种细菌对阿特拉津的代谢使宿主产生对阿特拉津的抗性。表明微生物群落可以被外部环境压力改变，改变的微生物群落可以帮助宿主适应压力。

　　Nasonia和微生物之间的系统共生

　　系统共生被定义为与宿主物种的系统发育平行的宿主相关微生物群落的生态相关性，并且可以被概括为宿主系统发育-微生物群落关系。以前的工作发现，微生物群落之间的关系反映了Nasonia寄生蜂在多个发育阶段的系统发育关系，微生物群落的组成和功能与宿主进化密切相关。利用无菌小蜂暴露于来自常规饲养的种内或种间幼虫的热灭活微生物群，发现暴露于种内微生物群的幼虫的适合度高于暴露于其他宿主微生物群的幼虫。这项工作表明宿主-微生物群相互作用产生的表型选择压力可能是Nasonia系统共生模式的基础。由于认识到宿主-微生物组相互作用的重要性和复杂性， “Hologenome”现在经常用来指宿主及其微生物共生体，包括全生物的基因组。

　　总结与展望

　　这些发现丰富了Nasonia寄生蜂属的系统发育关系，强调了宿主进化关系在微生物群组成中的重要性，并提供了关于宿主-微生物相互作用的研究进展。此外，在Nasonia寄生蜂中，对Wolbachia的研究为其繁殖操作和传染病控制的应用提供了基本的理论支持。迄今为止，研究已经证明，生殖隔离和物种形成可以通过外源选择压力来实现。然而，关于Nasonia微生物群功能、进化和物种形成的研究仍有待推进。对Nasonia微生物的研究仍需进一步发展，以充分利用这种优秀的模式生物，并对生命科学的基础理论做出持续的有意义的贡献。

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471492222002781?dgcid=author

Nasonia寄生蜂生活史

Nasonia-微生物组相互作用

Nasonia-微生物相互作用的研究历史和主要发现