仲恺农业工程学院韩群鑫/华南农业大学庞锐团队在国际期刊(IF=15.6)发表科研成果:亚洲柑橘木虱遗传与共生菌调控黄龙病病原菌易感性研究

“Genome-Wide Association Study Reveals Insect Genetics and Microbial Symbiont Effects on Susceptibility of Diaphorina citri to the Citrus Greening Pathogen, Candidatus Liberibacter Asiaticus”文章发表在《Advanced Science》。本研究首次通过微生物组全基因组关联分析（mGWAS）证实，亚洲柑橘木虱的遗传变异与内共生菌共同调控其对柑橘黄龙病病原菌（CLas）的易感性；关键基因Dcitr04g11610.1通过调控多胺转运，直接影响CLas在木虱体内的定殖与增殖，同时调控核心共生菌Profftella的丰度，为柑橘黄龙病的媒介防控提供了核心分子靶点。

研究背景

柑橘黄龙病是全球柑橘产业最具毁灭性的病害，病原菌CLas仅由亚洲柑橘木虱专一传播。田间木虱种群对CLas的定殖效率存在显著差异，但其内在调控机制尚不明确。现有研究提示木虱遗传背景与内共生菌可能参与调控，但二者的互作机制及关键调控基因未被解析，制约了靶向防控技术的研发。

实验方法

研究选取中国广东6个地理种群的120头亚洲柑橘木虱为材料，通过16SrRNA扩增子测序分析共生菌群组成，全基因组重测序鉴定遗传变异位点；利用mGWAS关联分析CLas丰度与木虱遗传位点，筛选关键候选基因；结合RNAi干扰、荧光原位杂交（FISH）、绝对定量PCR、靶向代谢组等技术，验证关键基因功能；通过系统发育与蛋白结构分析，明确基因的分子功能。

核心结果

木虱核心共生菌为Profftella（占比69.83%）与Wolbachia（23.43%），汕头、湛江种群的CLas感染率与丰度显著高于其他种群。

筛选到79个与CLas丰度显著相关的SNP，集中于4号染色体，关联基因主要参与细胞凋亡、内吞等免疫通路。

关键基因Dcitr04g11610.1为MFS型转运蛋白SLC18B1同源基因，其调控区SNP导致易感型木虱中该基因高表达，CLas感染会进一步上调其表达。

RNAi敲低该基因后，木虱CLas感染率下降28%，病原菌丰度降低39.56%，而共生菌Profftella丰度显著升高118.55%。

该基因通过介导亚精胺、精胺的胞外释放，为缺乏多胺合成途径的CLas提供营养，外源添加多胺可直接促进CLas增殖。

研究结论

亚洲柑橘木虱的Dcitr04g11610.1是调控CLas易感性的核心基因，通过多胺转运通路影响CLas定殖，并与共生菌Profftella形成营养竞争互作；研究揭示了媒介昆虫遗传与共生菌协同调控植物病原菌传播的新机制，鉴定的SNP与关键基因可作为分子标记，为研发靶向抑制木虱传毒的黄龙病绿色防控策略提供了重要理论与技术支撑。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202517056