近日，我校生命科学学院（重庆市现代山地智慧农业学院）、活性物质生物技术教育部工程研究中心邱宝利教授团队，联合杭州师范大学张蓬军教授团队，在昆虫生态适应与农业生物防治研究领域取得重要进展。团队围绕全球气候变暖与种间竞争双重生态压力下害虫—天敌互作机制这一前沿科学问题，连续在国际权威期刊发表系列高水平研究论文，系统阐明了烟粉虱及其寄生蜂天敌的生态适应策略，为气候变化背景下农业害虫绿色防控体系构建提供了重要理论依据和科学支撑。
相关成果分别发表于国际权威期刊《Pest Management Science》和Nature系列子刊《Communications Biology》（均为中科院一区TOP期刊）。
气候变暖背景下害虫与天敌的非对称热适应机制
发表于《Pest Management Science》的研究中，团队以全球重要入侵害虫烟粉虱（Bemisia tabaci）及其两种关键寄生性天敌丽蚜小蜂（Encarsia formosa）和海氏桨角蚜小蜂（Eretmocerus hayati）为研究对象，系统评估了三者在20–35℃温度梯度下的发育、存活、抗氧化能力、能量代谢及转录组变化。
研究发现，三者的最适发育温度均为26℃，但对高温胁迫的耐受能力存在显著差异。随着温度升高，烟粉虱在35℃条件下存活率降至13%；丽蚜小蜂虽在高温下发育速度加快，但在32℃以上存活率明显下降；相比之下，海氏桨角蚜小蜂在32℃与35℃条件下仍保持较高存活率和稳定发育能力。
机制研究表明，该物种通过协同提升超氧化物歧化酶（SOD）与过氧化氢酶（CAT）活性，有效缓解热胁迫诱导的氧化损伤，并表现出更强的能量代谢调控能力。转录组分析进一步揭示，其热应答相关基因调控效率更高，体现出突出的热适应潜力。
图 1 烟粉虱、丽蚜小蜂和海氏桨角蚜小蜂体内与发育及热胁迫响应相关基因的表达量分析
该研究首次从生理生化到分子层面揭示了害虫与天敌在热胁迫下的非对称响应机制，明确了海氏桨角蚜小蜂作为未来气候变暖背景下烟粉虱生物防治核心天敌的潜力。
种间竞争驱动下寄生蜂的生殖策略调控机制
在发表于《Communications Biology》的研究中，团队进一步关注寄生蜂群落内部的种间竞争机制，重点解析了丽蚜小蜂在与海氏桨角蚜小蜂竞争寄主资源时的行为与生理响应。
研究发现，丽蚜小蜂在竞争压力下搜索、探测和寄生行为显著增强，卵巢中成熟卵数量增多，但卵体积减小，子代羽化率、成虫寿命和体型均显著降低，表现出“数量-质量权衡”的生殖策略。转录组与ELISA检测显示，竞争压力激活了视觉信号、神经递质（如血清素、多巴胺）和激素通路（保幼激素、蜕皮激素、卵黄蛋白原），共同驱动生殖系统激活。
图 2.丽蚜小蜂应对海氏桨角蚜小蜂种间竞争的策略科学假说
研究团队提出了寄生蜂竞争适应的综合调控模型：丽蚜小蜂通过视觉识别竞争风险，触发脑部神经信号与激素调控网络，促进卵母细胞成熟与产卵行为增强，但由于能量资源限制，最终导致子代质量下降。
该研究为理解寄生蜂群落共存机制提供了新视角，也为田间多天敌协同释放策略优化提供了重要科学依据：应适度控制竞争压力，避免过度竞争对种群质量的负面影响。
据悉，邱宝利教授团队自2022年入职重庆师范大学以来，聚焦农业害虫生态适应机制与生物防治理论创新，先后主持国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目以及重庆市技术创新与应用发展专项重点项目等多项科研课题。
以重庆师范大学为第一单位或通讯单位，发表高质量SCI论文29篇，其中一区TOP论文9篇，IF>10.0论文4篇，有力地支撑了我校农业科学学科进入全球ESI前1%。未来，团队将继续深化天敌昆虫的生态适应机制研究，探索构建气候智能型、生态友好型的绿色防控体系，为我国农业可持续发展提供有力科技支撑。
论文链接：https://doi.org/10.1002/ps.70676
https://doi.org/10.1038/s42003-025-09423-8
