“Bacterial endosymbiont suppresses detoxification through folate-mediated DNA methylation in Nilaparvata lugens”文章发表在《Cell Reports》，褐飞虱内共生菌Arsenophonus nilaparvatae通过与宿主协同合成叶酸，激活宿主一碳代谢并提升基因组DNA甲基化水平，进而抑制P450解毒基因表达，最终增强褐飞虱对新烟碱类杀虫剂的敏感性；叶酸对杀虫剂的增敏效应在多种农业害虫中具有普适性，可作为害虫抗药性治理的潜在作用靶标。
研究结果
研究建立了遗传背景一致的共生菌感染（Ars+）与未感染（Ars-）褐飞虱品系，生测结果显示Ars+品系对4种新烟碱类杀虫剂的敏感性显著升高，LD₅₀仅为Ars-品系的0.32~0.60倍，同时多个P450解毒基因表达下调，整体P450单加氧酶活性显著降低。进一步证实，共生菌可与宿主碱性磷酸酶NlALP1协同完成叶酸生物合成，Ars+品系体内四氢叶酸含量显著高于对照；外源补充叶酸可模拟共生菌感染表型，下调P450基因并降低杀虫剂抗性，而RNAi敲低NlALP1则会提升叶酸含量、上调P450基因并恢复抗药性。代谢组与分子实验表明，共生菌介导的叶酸升高激活了宿主一碳代谢通路，细胞甲基化潜能指标SAM/SAH比值显著提升，同时DNA甲基转移酶NlDNMT3表达上调，基因组5-甲基胞嘧啶（5mC）整体水平升高。全基因组亚硫酸氢盐测序发现，关键解毒基因NlCYP6ER1的启动子区发生高甲基化，对应其转录水平显著下降；使用DNA甲基化抑制剂SGI-1027处理后，P450基因表达回升、杀虫剂抗性部分恢复，验证了DNA甲基化的调控作用。此外，取食高叶酸转基因水稻的褐飞虱杀虫剂敏感性显著提升，叶酸补充同样可增强草地贪夜蛾、棉蚜对对应杀虫剂的敏感性，证实该效应具有跨物种普适性。
结论总结
该研究首次揭示了“内共生菌-叶酸-DNA甲基化”调控宿主解毒能力的全新表观遗传轴路，突破了以往共生菌仅通过代谢重编程调控杀虫剂抗性的认知，将共生菌-宿主互作的调控层级从代谢支持拓展至表观遗传调控。同时，研究明确了叶酸作为天然杀虫剂增敏剂的应用价值，为农业害虫绿色防控、化学农药减量施用及害虫抗药性治理提供了新的理论依据与作用靶点。