几百万年来，植物和昆虫都从微生物中大量“窃取”其相关基因，有时利用它们新获得的基因来制定防御或进攻策略。一些昆虫，例如咖啡果蛀虫（Hypothenemus hampei），掠夺了微生物基因以从难以消化的植物细胞壁中提取更多的营养，而小麦的野生近缘种则窃取了真菌基因以抵抗赤霉病。但是昆虫从植物中“窃取”相关基因的证据还尚未见任何报道。北京时间3月25日，《细胞（Cell）》以封面论文的形式发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队的最新研究成果。该研究在国际上首次揭示了昆虫通过水平基因转移方式“偷窃”植物源解毒基因，进而分解掉植物的防御性物质，使自身可直接取食600多种植物。张友军研究团队通过比较基因学和生物信息学的方法发现，在烟粉虱的基因组中存在一个植物源基因——酚糖丙二酰基转移酶。研究人员利用分子生物学和进化分析等手段证实该基因是植物源的水平转移基因。在植物中，酚糖丙二酰基转移酶能够分解掉酚糖，从而使植物免受酚糖过量积累对自身造成的伤害。进一步研究也证实烟粉虱活体能够分解酚糖。研究团队还发现，干扰该基因能够显著增加烟粉虱成虫的死亡率，并抑制烟粉虱产卵。更为重要的是，持续干扰该基因能够实现对烟粉虱的完全防控，而对非靶标的节肢动物蚜虫和二斑叶螨没有任何影响。
研究的合作者化学生态学家泰德·特林斯说，很难证明物种之间的基因转移。为此，Zhang，Turlings及其同事分析了植物中相似基因的序列，并确定了粉虱基因是它们的近缘基因，表明该基因已整合到粉虱基因组中，而不是植物DNA污染样品的结果。
《细胞（Cell）》3位专业审稿人均对该研究做出了高度评价，一致认为：Cell是这篇论文最好的归宿，该研究利用巧妙的分子遗传学方法揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御。代表了植物-昆虫互作研究领域的重大突破性进展，阐述了新颖的抗性机制，并解释了烟粉虱对多种农作物惊人寄主适应性的原因，将对生态学家、进化生物学家、植物化学家和从事害虫防治的工作人们引起极大的兴趣。《细胞（Cell）》还专门召开新闻发布会公布该研究成果。
https://www.nature.com/articles/d41586-021-00782-whttps://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00164-1
