摘要：在昆虫界，许多昆虫都依赖体内的微生物伙伴来帮助它们生存、发育和繁殖。普遍认为这些共生菌主要通过母体垂直传递给后代，最常见的方式是卵巢传递，即将共生菌直接整合到卵细胞中。

在昆虫界，许多昆虫都依赖体内的微生物伙伴来帮助它们生存、发育和繁殖。普遍认为这些共生菌主要通过母体垂直传递给后代，最常见的方式是卵巢传递，即将共生菌直接整合到卵细胞中。

4月21日，一项发表在《Current Biology》期刊上的最新研究却揭示了一种令人吃惊的非常规传递策略：在寄生蜂中，一种名为Sodalis SC的共生细菌竟然是通过雌蜂的毒液传递给其寄生宿主——蝇蛹，然后被孵化出的蜂幼虫摄取。

研究人员在对寄生蜂及其体内的细菌群落进行深入研究后发现，虽然这种寄生蜂也携带另外两种共生菌——沃尔巴克氏体（Wolbachia）和立克次氏体（Rickettsia），它们都以经典的卵巢方式垂直传递，但 Sodalis SC这种共生菌却并未在雌蜂的卵细胞中被检测到。然而，Sodalis SC 却大量存在于雌蜂的毒腺和毒囊中。

为了揭示 Sodalis SC 的传递方式，研究团队进行了一系列实验发现，成年蜂通过食用含有 Sodalis SC 的蜂蜜或者在含有 Sodalis SC 的培养皿上爬行，虽然可以获得这种细菌，但并不会将其传递给后代。然而，当蜂幼虫直接摄取 Sodalis SC 后，这些幼虫发育成的成蜂却能够将 Sodalis SC 传递给大约 50% 的第一代（F1）后代，并且传递效率在后续世代中逐渐升高。

既然 Sodalis SC 不存在于卵细胞中，那么它是如何传递给后代的呢？

显微观察显示，在雌蜂寄生蝇蛹时，Sodalis SC 会随着毒液一同被注射到蝇蛹体内。随后，孵化出的蜂幼虫在以被麻痹或杀死的蝇蛹为食的过程中，便会摄取到 Sodalis SC，并通过肠道上皮细胞侵入到幼虫的多个器官，最终定殖在成蜂的毒腺中，完成一个循环。

为了进一步证实这一独特的传递方式，研究人员设计了一个巧妙的“换卵实验”。他们将不携带 Sodalis SC 的雌蜂（WR）产下的卵转移到已被携带 Sodalis SC 的雌蜂（WRS）寄生的蝇蛹上，结果发现，这些卵孵化出的成蜂中有高达 64.2% 携带了 Sodalis SC，并且这些雌蜂也能将 Sodalis SC 传递给它们的后代。相反，将携带 Sodalis SC 的雌蜂产下的卵转移到已被不携带 Sodalis SC 的雌蜂寄生的蝇蛹上，只有极少数后代携带 Sodalis SC。这一实验结果有力地证明了 Sodalis SC 是通过雌蜂的毒液而非卵本身传递给后代的。

为了研究这种共生关系的特异性，研究人员还使用了与 Sodalis SC 近缘的自由生活亚种 Sodalis PP细菌进行了类似的实验。他们发现，虽然蜂幼虫可以很容易地通过人工喂养获得 Sodalis PP，并且 Sodalis PP 也能够定殖在雌蜂的毒腺中，但是 Sodalis PP 却无法在被寄生的蝇蛹中有效繁殖，最终导致无法传递给蜂的后代。这表明 Sodalis SC 已经进化出特定的适应机制，使其能够在蝇蛹这种特殊的“中间宿主”中存活和繁殖，从而确保能够被蜂幼虫成功获取。

这项研究揭示了一种非常规的共生菌母系传递机制，在昆虫共生关系演化早期阶段，非卵巢传递可能比我们之前认为的更为普遍。这种通过毒液传递的方式，避免了细菌侵入生殖系统的复杂过程，而是巧妙地利用了寄生蜂的捕食行为和对宿主的操控。这种方式也为共生菌在不同寄生蜂之间或寄生蜂与被寄生宿主之间进行水平传播提供了潜在的途径。

研究人员推测，Sodalis SC 能够在毒液这种富含抗菌肽（AMPs）的环境中存活和繁殖，可能与其拥有一套完整的 AMPs 耐药机制有关。基因组分析也显示，Sodalis SC 保留了参与脂多糖修饰以介导 AMPs 耐药性的相关基因。这种耐药性很可能是其成功定殖毒腺并通过毒液传递的关键。

来源：科学小狂人分享