近日，林生院森保学科张守科副教授在Cell子刊《Cell Reports》（中科院1区，TOP）发表题为《Horizontal gene transfer mediated enhancement of gut antifungal defense facilitates host plant adaptation in an invasive pest》（《水平基因转移介导的肠道抗真菌防御增强有助于入侵害虫对寄主植物的适应》）的研究论文。

该研究首次发现入侵性害虫美国白蛾通过水平基因转移（HGT）获得细菌源几丁质酶基因（HcuChiA），从而增强肠道抗真菌免疫能力，助力其突破新生境寄主植物水杉的适应性屏障。

2020年美国白蛾入侵浙江嘉兴、嘉善等地。浙江作为亚热带季风气候区，森林资源丰富，为害虫提供了理想生存环境。其爆发已严重威胁城市绿化及林果产业，但先锋种群对水杉等新寄主的适应机制尚未明确。通过多组学分析发现，取食水杉的美国白蛾南方种群特异性高表达HcuChiA基因。系统发育分析揭示该基因源自细菌的水平基因转移，并在幼虫肠道特异性表达。功能验证表明：RNAi沉默HcuChiA导致水杉饲喂幼虫死亡率显著上升；重组HcuChiA蛋白具有几丁质酶活性和广谱性抑制昆虫病原真菌能力；清除肠道真菌可部分挽救该基因沉默导致的害虫死亡率。

本研究证实HcuChiA通过降解真菌细胞壁几丁质，强化肠道物理屏障，阻断病原突破害虫肠壁以提高美国白蛾免疫力，从而提升美国白蛾的适应性。该研究创新性揭示HGT在入侵害虫适应性进化中的关键作用：微生物源的水平转移基因可直接转化为宿主的免疫武器。这一发现不仅丰富了美国白蛾南扩机制等相关的理论体系，更为入侵物种的防控提供了新靶点——针对HGT基因的精准干扰技术有望成为下一代防控策略。

浙江农林大学张守科副教授为第一作者，湖北大学徐乐天教授为通讯作者。浙江农林大学博士生李子坤、浙江农林大学王义平教授，湖北大学博士生李夏雨、张羽新等参与了本研究工作。该研究获浙江省省院合作项目“新入侵浙江重大检疫害虫美国白蛾监测预警与防控技术”（2021SY14）、浙江省“尖兵”“领雁”项目（2023C02034）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115970

（森保学科）