小型黄蜂的惊人繁殖策略或变革全球农业

斯特林大学的丽贝卡·布顿博士首次证明，微小蜂种豆柄瘤蚜茧蜂（Lysiphlebus fabarum）无论是否交配均可繁殖。这一发现挑战了此前关于无性雌蜂无法交配并进行有性繁殖的假设。

值得注意的是，此类蜂将卵产在名为蚜虫的吸食汁液的小型昆虫体内，随后从内而外吞噬宿主——这意味着它们是天然的害虫控制者。

已知豆柄瘤蚜茧蜂同时存在有性与无性种群，但此前尚不清楚无性雌蜂是否可与雄蜂进行有性繁殖。该发现为改进生物害虫防治开辟了新途径。

许多寄生蜂种类被大规模饲养并释放，作为农药的天然替代品。它们在其他物种（多为害虫）体表或体内产卵，发育中的蜂幼虫随后吞噬宿主并致其死亡。

无性繁殖能轻松培育大量蜂群，但这些蜂群需充分适应本地害虫和环境方能见效。尽管豆柄瘤蚜茧蜂遍布全球且天然以蚜虫为靶标，目前尚未投入商业应用。

深入了解该物种的繁殖机制，可提升商业培育品系的遗传多样性，使未来生物防治媒介更具韧性且适应性更强。

斯特林大学自然科学学院生物与环境科学讲师布顿博士主导了此项研究。她表示："从进化角度看，兼性有性生殖堪称完美策略——无性繁殖效率极高，既可免除寻找配偶的成本，又能规避求偶失败的风险。

"但有性生殖对进化至关重要。雌性进行无性繁殖时，其基因不会与其他基因混合，这将限制进化潜力。

"若环境变迁，无性物种可能无法像有性物种那样适应变化。

"兼性有性生殖兼具无性繁殖的高效性与有性繁殖的进化优势，因此被誉为两全其美的生殖策略。

"但本研究显示，兼性有性生殖可能存在隐性代价——它会降低雌蜂的繁殖成功率，这可能限制其在自然界中的发生频率。

"我所研究的蜂种是蚜虫的重要天敌，虽尚未商业化培育，但全球均有分布。

"本研究成果可用于开发新型生物防治媒介，通过利用其天然繁殖行为，确保这些媒介能适应不同区域特有的宿主与环境，从而在全球范围内控制蚜虫。"

布顿博士在该校受控环境设施（CEF）中培育蜂群，原计划将无性与有性蜂群置于直接竞争环境，观察其对蚜虫的寄生效率。

然而实验初期，她发现无性雌蜂行为异常——它们正与有性种群的雄蜂交配。

这促使研究策略调整：她开始详细记录该行为，随后通过蜂群亲子鉴定检测无性雌蜂是单纯交配还是真正完成受精。

确认无性蜂群存在兼性有性生殖后，布顿博士设计实验：让无性雌蜂分别处于交配/未交配状态，继而检测这些雌蜂及其后代寄生蚜虫的成功率。

研究将约300只体长仅1mm的蜂群分别置于培养皿中，与吸食汁液的蚜虫群落共处，统计被寄生蚜虫数量。

豆柄瘤蚜茧蜂成虫寿命仅数日，但其幼虫需在宿主身上发育两周。

跨越两代蜂群的完整实验历时六周完成。

实验结束后，布顿博士提取蜂群DNA进行亲子鉴定。结果显示：绝大多数交配过的无性蜂实际在进行有性繁殖——其子代含有仅来自父本的DNA片段。

这项题为《兼性有性生殖是寄生蜂豆柄瘤蚜茧蜂的最佳策略吗？》的研究发表于《皇家学会开放科学》期刊。

研究由英国生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）探索奖学金资助。

BBSRC执行主席安妮·弗格森-史密斯教授表示："这是BBSRC探索奖学金助力杰出青年研究者探索兼具现实意义的基础生物科学问题的精彩范例。

"布顿博士的研究通过量化这种以无性为主的寄生蜂的有性生殖代价，为更可持续的害虫防治开辟了前景。支持此类好奇心驱动的研究，不仅夯实了英国科研基础，更推动了惠及环境、食品系统及全社会的创新进程。"