微型蜂类惊世骇俗的繁殖策略或将改变全球农业体系

斯特林大学的丽贝卡·博尔顿博士首次证实，微小蜂种豆蚜茧蜂（Lysiphlebus fabarum）可在有性或无性状态下繁殖。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，此类蜂将卵产在以植物汁液为食的小型昆虫蚜虫体内，随后从内向外蚕食宿主——这意味着它们是天然的害虫控制者。

已知豆蚜茧蜂同时存在有性和无性种群，但此前无法确定无性雌蜂是否能与雄蜂进行有性繁殖。该发现为改进生物害虫防控开辟了新途径。

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。它们将卵产于其他物种体表或体内（其中多为害虫），发育中的蜂幼虫在生长过程中会蚕食宿主导致其死亡。

无性繁殖可轻松培育大量蜂群，但这些蜂群需适应特定地区的害虫和环境才能发挥效力。尽管豆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。

深入理解该物种的繁殖机制，有助于提升商业化培育品系的遗传多样性，使未来生物防治媒介更具适应性与恢复力。

斯特林大学自然科学学院生物与环境科学系讲师博尔顿博士主持了该研究。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重组，这将限制进化潜力。

"当环境剧变时，无性物种可能无法像有性物种那样适应环境。

"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之策。

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

"我研究的蜂类是蚜虫的重要天敌，虽未实现商业化培育，但全球均有分布。

"这项发现可用于开发新型生物防治媒介，通过利用其自然繁殖行为确保蜂群适应不同区域的特定宿主与环境，从而在全球范围内控制蚜虫危害。"

博尔顿博士在大学的受控环境设施(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，观测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进行交配。

这促使研究策略调整。在开展蜂类亲子鉴定（验证无性雌蜂是单纯交配还是实际完成受精）前，她开始详细记录该行为。

确认无性蜂群存在兼性有性生殖后，博尔顿博士设计实验：让无性雌蜂分组进行交配或保持独处，继而检测这些雌蜂及其后代对蚜虫的寄生成功率。

实验中，约300只体长仅1毫米的蜂被分别置于培养皿中，与吸食汁液的蚜虫群落共存，研究人员统计遭寄生的蚜虫数量。

豆蚜茧蜂成虫寿命仅数日，但其幼虫需在宿主身上发育两周。

跨越两个蜂类世代的完整实验耗时六周完成。

实验结束后，博尔顿博士提取蜂群DNA进行亲子鉴定。结果显示：绝大多数交配过的无性蜂实际进行了有性繁殖，因其后代体内含有仅来自父系的DNA片段。

这项名为《兼性有性生殖是寄生蜂豆蚜茧蜂的两全之策吗？》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)发现学者基金资助。

BBSRC执行主席安妮·弗格森-史密斯教授表示："此项激动人心的成果彰显了BBSRC发现学者基金如何助力杰出早期职业研究者探索具有现实意义的基础生物科学问题。

"博尔顿博士的研究量化了这种优势无性寄生蜂的有性生殖代价，为开发更具可持续性的害虫防控方案开辟了新途径。支持这类好奇心驱动的研究，不仅夯实了英国的科研基础，更推动了惠及环境、粮食系统及全社会的创新进程。"