共生病毒对宿主昆虫和植物具有重要影响，但目前关于地理遗传分化和生态病毒群落在塑造昆虫病毒组中的作用所知甚少。二化螟（Chilo suppressalis）是破坏性极强的水稻钻蛀性害虫，广泛分布在中国不同稻区，是研究水稻生态系统中RNA病毒进化及跨物种传播动态的理想模型。
近日，宁波大学陈剑平院士领衔的农产品质量安全全国重点实验室的昆虫功能基因组学团队在国际著名期刊 Microbiome 发表题为“Geographic Genetic Divergence and Ecological Viral Communities shape the Virome of Chilo suppressalis”的研究论文，首次呈现了中国二化螟的系统性病毒组分析，揭示了地理遗传与生态病毒群落协同驱动二化螟病毒组多样性的机制。研究结果拓展了对咀嚼式口器昆虫病毒多样性的认知，为理解宿主—病毒共进化提供了新见解，也为水稻害虫绿色防控策略提供了病毒组基础。
1. 中国不同稻区二化螟的遗传多样性可被分为4个主要地理种群： 团队在2022—2024年间，共收集了全国不同地区共48份二化螟样本。基于线粒体基因组数据开展种群遗传分析，可将我国不同稻区二化螟分为4个主要地理种群，并显示出以东部为中心的遗传多样性，提示该地区可能是二化螟的扩散枢纽或历史迁移通道。
2.地理遗传分化对病毒种类组成具有显著影响：利用宏转录组测序分析，最终鉴定出20种候选RNA病毒，包括5种已报道的病毒和15种新鉴定病毒，涵盖+ssRNA、-ssRNA和dsRNA病毒三大类型。不同病毒感染丰度差异显著，其中，HZSIPbV1 和CSSelV1是分布最广、丰度最高的病毒，展现出卓越的跨气候区适应能力；而S20SRNV和CSPPV1等病毒仅在极有限样本中被发现，凸显环境对病毒地理分布的塑造作用。多样性分析显示，二化螟的地理遗传分化影响病毒种类组成。
3. RNA病毒经历了宿主驱动的适应性演化：盘绒茧蜂是二化螟的优势寄生蜂，对5份盘绒茧蜂样本的平行测序进一步鉴定出与宿主共有的8个病毒，但分布模式和宿主特异性差异明显，并明确了两种昆虫已分别独立进化出RNAi抗病毒策略。
4. 生态系统病毒群落驱动二化螟病毒组的形成：通过相近生态位的其他物种（包括大螟、稻飞虱及宿主水稻）进行分析，发现生态病毒群落对二化螟病毒组组成具有明显影响，显示稻田生态系统中不同物种间存在广泛的病毒交流。
同生态位的不同物种的病毒比较
宁波大学农产品质量安全全国重点实验室鲁嘉宝副研究员为论文第一作者，张传溪教授为论文通讯作者，田颖、亓玉华、何芳、任朋朋同学参与了相关实验的开展，陈剑平院士、黄海剑研究员、李俊敏研究员、卓继冲特聘研究员等为本课题开展提供了宝贵的指导；此外，研究还得到了浙江大学叶恭银教授的大力支持。该项研究得到了国家自然科学基金（U21A20225, U23A6006）项目的资助。