中國農業科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊經過20年追蹤研究，發現被聯合國糧農組織（FAO）認定的迄今唯一“超級害蟲”煙粉虱，具有一種類似“以子之矛、攻子之盾”的本領：其從寄主植物那里獲得了防御性基因。

   這是現代生物學誕生100多年來，首次研究證實植物和動物之間存在功能性基因水平轉移現象。相關科研成果2021年3月25日在線發表于《細胞》雜志，并作為封面文章于4月1日出版。這是我國農業害蟲研究領域在《細胞》雜志的首篇論文，揭示了昆蟲如何利用水平轉移基因來克服宿主的防御，為探索昆蟲適應性進化規律開辟了新的視角，也為新一代靶標基因導向的煙粉虱田間精準綠色防控技術研發提供了全新思路。

   從2001年起，張友軍就對煙粉虱產生興趣，關注重點在于它為何具有如此異乎尋常的“極度多食性”（已知其食物“菜單”包括600種以上植物），同時又是病毒的超級載體（已報道它能夠傳播300余種病毒）。而這正是它極易暴發成災的主因。現代生物信息學和分子生物學以及生物化學、轉基因、生物學測定等方法為研究突破帶來可能。

   2013年7月，張友軍團隊在對煙粉虱做基因組測序時發現其體內的植物源基因。此后，團隊運用同源基因進化分析和異源蛋白表達技術等手段，證實了它是一種來源于植物的名為PMaT的基因。

   研究人員介紹，在植物和昆蟲的共進化過程中，植物能夠產生有毒的次級代謝產物（比如最常見的酚糖）來防御昆蟲侵害；但是酚糖在充當植物“鎧甲”的同時，其過量表達又對植物本身生長發育不利，于是植物就利用PMaT基因代謝酚糖來降毒。

   煙粉虱“盜用”了植物源PMaT解毒基因變成自己的BtPMaT1基因（這一基因水平轉移事件發生在距今3500萬年~8600萬年間），這些基因由原子構成的若干組堿基表達，在被煙粉虱“偷盜”之后，其結構基本不變，功能大致相當。煙粉虱由此獲得了對大多數植物“免疫”的本領，這正是巧妙的“以子之矛、攻子之盾”的生物防御策略。■