寄生蜂是一種將卵產在其他昆蟲或蜘蛛身上，並以這些生物為寄主寄生的蜂類。其中，有一種寄生蜂幼蟲會在奪取寄主營養的同時與寄主共同生長，待寄主化蛹之時殺死寄主羽化成蟲。實現這種「優勢容性內寄生」的關鍵，在於寄生蜂產卵時注入寄主體內的「毒素」。
筑波大學生存動力學研究中心以島田裕子副教授為代表的研究團隊發現，寄生蜂的毒素僅使寄主果蠅發育為成蟲體所必需的「成蟲原基」衰退，並將這一現象命名為「成蟲原基衰退（IDD）」。但寄主果蠅幼蟲的行為及其他發育所需的器官未發生變化，這表明蜂毒只會選擇性地殺死對蜂類而言不需要的成蟲原基。
寄主果蠅未被蜂寄生與被蜂寄生時的生命週期
上段（未被寄生）：果蠅幼蟲體內存在成蟲原基，能夠發育成成蟲。
下段（被寄生）：當寄生蜂向果蠅幼蟲注入卵和毒素後，在毒素所含蛋白質的作用下，成蟲原基會發生衰退。另一方面，由於成蟲原基以外的組織得以保留，寄主能夠持續發育至蛹期。在寄主體內生長的蜂幼蟲會殺死並食用處於蛹期的寄主，最終羽化為蜂成蟲。
研究團隊為確定誘導寄主果蠅的成蟲原基程式性細胞死亡的毒性成分，對寄生蜂的全基因體序列進行了解析，並成功鑑定出63個IDD相關的候選毒性基因。為了驗證這些基因的功能，研究團隊開發出了抑制特定基因功能的技術，並培育出使目標基因無法表達的寄生蜂個體。通過對這些寄生蜂進行研究後發現，其中特定的兩個毒性基因中任意一個無法表達，毒素便無法誘導程式性細胞死亡。此外，程式性細胞死亡被抑制後，IDD也顯著地受到抑制，表明這兩個毒性基因在誘導IDD過程中有不可或缺的作用。
本次研究成果不僅成功鑑別出寄生蜂的毒性基因，揭示了「優勢容性內寄生」的部分分子機制，還展現出寄生蜂毒素成為新型生物毒素研究對象的潛力。未來，通過進一步研究寄生蜂毒素對不同昆蟲的作用機制，有望將其作為農藥或天然醫藥資源加以應用。（TEXT：JST廣報課 中川実結）
原文：JSTnews 2025年4月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
