近日，我院植物保护系李娜娜博士与沈阳农业大学栾军波教授课题组合作，在美国科学院院刊《PNAS》上发表题为“A transcription factor regulates development of a bacteria-housing eukaryotic cell through DNA damage mitigation”的研究论文。该研究揭示了转录因子Adf-1通过在含菌细胞中特异性正向调控DNA损伤应答激酶ATR的表达，减轻含菌细胞DNA损伤水平，维持含菌细胞正常发育，从而保障烟粉虱与共生菌稳定共生关系的分子机制。
胞内微生物广泛分布在无脊椎动物中，并通常被限制在宿主特化的体细胞-含菌细胞（Bacteriocytes）内。尽管含菌细胞的发育、分化和增殖日益受到关注，但含菌细胞维持的分子机制仍知之甚少。栾军波教授团队前期研究发现，转录因子Adf-1能够抑制烟粉虱含菌细胞的死亡（Li et al., 2022; Cell Reports）。本研究进一步发现，Adf-1通过在含菌细胞中正向调控DNA损伤应答激酶基因ATR的表达，促进含菌细胞DNA损伤修复，从而维持含菌细胞的发育稳态。昆虫含菌细胞因基因组多倍化、代谢活性高，长期面临持续的遗传毒性胁迫。本研究表明，DNA损伤修复机制既是含菌细胞维持和共生关系稳定的关键，也是昆虫含菌细胞生物学保守的特征。该研究不仅为解析昆虫-共生菌协同互作的分子基础提供了关键新视角，也为靶向共生系统的害虫绿色防控技术研发提供了重要的基因靶点与理论依据。
图1. 转录因子Adf-1调控烟粉虱含菌细胞发育的机制
（Li et al. 2026, PNAS）
宁夏大学农学院李娜娜博士为论文第一作者，沈阳农业大学栾军波教授为论文通讯作者，沈阳农业大学为论文第一单位，宁夏大学农学院为第二单位，法国里昂国立应用科学学院为第三单位。本研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）[原国家杰出青年科学基金]与国家自然科学基金重点项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2618310123
