紅脂大小蠹（Dendroctonus valens）是我國林業重大入侵有害生物。其在原產地北美洲是一種次期性害蟲，但在入侵我國后已導致近1000余萬株健康樹木死亡。在對紅脂大小蠹入侵機制的探究中，我們團隊發現伴生真菌長梗細帚霉（Leptographium procerum）在紅脂大小蠹入侵過程中與其形成了共生入侵復合體，在紅脂大小蠹入侵成災中起著重要作用。紅脂大小蠹取食的油松韌皮部是一個營養匱乏并富含抗性物質的生存環境。而紅脂大小蠹與其伴生真菌長梗細帚霉占據相同的生態位，兩者之間的營養競爭也是不可避免的。因此，如何在營養匱乏并富含抗性物質的生存環境中維持紅脂大小蠹和伴生真菌L. procerum蟲菌共生入侵復合體的穩定，是紅脂大小蠹暴發成災的關鍵因子之一。對其蟲菌共生入侵復合體維持機制的研究，一方面能夠為多物種協同入侵機制研究提供經典范例，豐富和發展了蟲菌共生入侵理論；同時挖掘的關鍵調控因子，為打破紅脂大小蠹蟲菌共生體實現紅脂大小蠹的精準防控提供新途徑。

生命科學學院孫江華教授團隊劉芳華副教授前期的研究工作表明紅脂大小蠹共生細菌可以通過介導的營養消耗-補償策略（The ISME Journal, 2020）以及作為體外消化/降解系統降解不利次生代謝物質松醇（Science Advances, 2022）來維持紅脂大小蠹蟲菌共生體的穩定。最新的研究工作表明，紅脂大小蠹的腸道細菌可通過介導腸道微環境以及分泌物質來調控營養物質葡萄糖的吸收進而促進共生體中紅脂大小蠹的生長發育，有利于共生體的穩定（圖1）。該研究結果進一步揭示了共生細菌在調控紅脂大小蠹-共生真菌入侵復合體營養代謝中的作用，豐富了昆蟲與微生物互作機制。                                   

圖1腸道微生物調控紅脂大小蠹生長發育的模式圖

相關成果“Gut bacteria are essential for development of an invasive bark beetle by regulating glucose transport”以河北大學為第一單位（且為唯一通訊單位）發表于PNAS（IF₅=10.8，中科院1區TOP，https://doi.org/10.1073/pnas.2410889121），我校劉芳華副教授為第一作者，碩士生楊韞文為共同第一作者，康樂院士和孫江華教授為共同通訊作者，康志偉副教授參與部分工作。

上述研究工作得到了國家自然科學基金委基礎科學中心項目（32088102）、河北省自然科學基金（C2023201034, C2023201075, C2022201042）、河北大學生命科學與綠色發展研究院和河北大學優秀青年科研創新團隊等經費的資助與支持。

（生命科學學院、科學與技術創新研究院供稿）