短时高温胁迫下番茄潜叶蛾及其体内菌群的耐热性响应机制

来源：环境昆虫学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：周军辉，罗文芳，许建军，褚 栋，何 伟，杨 坤

单位：1. 新疆维吾尔自治区农业科学院植物保护研究所/农业部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室/新疆农业生物安全重点实验室,2. 山东省植物病虫害绿色防控工程研究中心 青岛农业大学植物医学学院

摘要：全球气候变暖导致的极端高温对入侵昆虫的适应性进化提出了严峻挑战，而大多数入侵昆虫的耐热性响应机制及体内菌群应对高温胁迫变化依然缺乏探究。本研究以重大入侵昆虫番茄潜叶蛾Tuta absoluta为对象，系统解析其耐热性响应机制以及短时高温热激对其整虫体内菌群（包括肠道、生殖腺、口器等），尤其是共生菌Wolbachia的影响。通过梯度热激实验（26℃、36℃、44℃）发现，44℃处理3 h显著降低雌成虫存活率至20.33%，而36℃处理无显著影响；不同温度处理后，番茄潜叶蛾雌成虫寿命无显著性差异；3种抗氧化酶（过氧化氢酶CAT，过氧化物酶POD以及超氧化物歧化酶SOP）活性在高温下未发生显著变化，提示其耐热性不依赖传统抗氧化系统。16S rRNA基因测序表明，高温显著改变菌群结构：变形菌门Proteobacteria占比超83.62%，共生菌Wolbachia在雌成虫高温组丰度显著提升至70.40%（常温组<42.18%），且菌群α多样性（Shannon指数下降64%）与功能发生改变。KEGG分析显示，高温下菌群碳水化合物代谢、能量代谢通路显著激活，并伴随抗生素合成基因富集，暗示其可能通过调控宿主能量稳态与抑制病原菌增强耐热性。本研究揭示了番茄潜叶蛾及其体内菌群应对短时高温热激的响应，为进一步探究Wolbachia等共生细菌对番茄潜叶蛾耐热性影响打下理论基础。

关键词：番茄潜叶蛾,高温胁迫,耐热性,Wolbachia,代谢调控,

基金资助：青岛市科技惠民示范专项（24-1-8-xdny-10-nsh）