中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队经过20年追踪研究，发现被联合国粮农组织（FAO）认定的迄今唯一“超级害虫”烟粉虱，具有一种类似“以子之矛、攻子之盾”的本领：其从寄主植物那里获得了防御性基因。

   这是现代生物学诞生100多年来，首次研究证实植物和动物之间存在功能性基因水平转移现象。相关科研成果2021年3月25日在线发表于《细胞》杂志，并作为封面文章于4月1日出版。这是我国农业害虫研究领域在《细胞》杂志的首篇论文，揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御，为探索昆虫适应性进化规律开辟了新的视角，也为新一代靶标基因导向的烟粉虱田间精准绿色防控技术研发提供了全新思路。

   从2001年起，张友军就对烟粉虱产生兴趣，关注重点在于它为何具有如此异乎寻常的“极度多食性”（已知其食物“菜单”包括600种以上植物），同时又是病毒的超级载体（已报道它能够传播300余种病毒）。而这正是它极易暴发成灾的主因。现代生物信息学和分子生物学以及生物化学、转基因、生物学测定等方法为研究突破带来可能。

   2013年7月，张友军团队在对烟粉虱做基因组测序时发现其体内的植物源基因。此后，团队运用同源基因进化分析和异源蛋白表达技术等手段，证实了它是一种来源于植物的名为PMaT的基因。

   研究人员介绍，在植物和昆虫的共进化过程中，植物能够产生有毒的次级代谢产物（比如最常见的酚糖）来防御昆虫侵害；但是酚糖在充当植物“铠甲”的同时，其过量表达又对植物本身生长发育不利，于是植物就利用PMaT基因代谢酚糖来降毒。

   烟粉虱“盗用”了植物源PMaT解毒基因变成自己的BtPMaT1基因（这一基因水平转移事件发生在距今3500万年~8600万年间），这些基因由原子构成的若干组碱基表达，在被烟粉虱“偷盗”之后，其结构基本不变，功能大致相当。烟粉虱由此获得了对大多数植物“免疫”的本领，这正是巧妙的“以子之矛、攻子之盾”的生物防御策略。■