寄生蜂是一种将卵产在其他昆虫或蜘蛛身上，并以这些生物为宿主寄生的蜂类。其中，有一种寄生蜂幼虫会在夺取宿主营养的同时与宿主共同生长，待宿主化蛹之时杀死宿主羽化成虫。实现这种“优势容性内寄生”的关键，在于寄生蜂产卵时注入宿主体内的“毒素”。
筑波大学生存动力学研究中心以岛田裕子副教授为代表的研究团队发现，寄生蜂的毒素仅使宿主果蝇发育为成虫体所必需的“成虫原基”退化，并将这一现象命名为“成虫原基退化（IDD）”。但宿主果蝇幼虫的行为及其他发育所需的器官未发生变化，这表明蜂毒只会选择性地杀死对蜂类而言不需要的成虫原基。
宿主果蝇未被蜂寄生与被蜂寄生时的生命周期
上段（未被寄生）：果蝇幼虫体内存在成虫原基，能够发育成成虫。
下段（被寄生）：当寄生蜂向果蝇幼虫注入卵和毒素后，在毒素所含蛋白质的作用下，成虫原基会发生退化。另一方面，由于成虫原基以外的组织得以保留，宿主能够持续发育至蛹期。在宿主体内生长的蜂幼虫会杀死并食用处于蛹期的宿主，最终羽化为蜂成虫。
研究团队为确定诱导宿主果蝇的成虫原基细胞凋亡的毒性成分，对寄生蜂的全基因组序列进行了解析，并成功鉴定出63个IDD相关的候选毒性基因。为了验证这些基因的功能，研究团队开发出了抑制特定基因功能的技术，并培育出使目标基因无法表达的寄生蜂个体。通过对这些寄生蜂进行研究后发现，其中特定的两个毒性基因中任意一个无法表达，毒素便无法诱导细胞凋亡。此外，细胞凋亡被抑制后，IDD也显著地受到抑制，表明这两个毒性基因在诱导IDD过程中有不可或缺的作用。
本次研究成果不仅成功鉴别出寄生蜂的毒性基因，揭示了“优势容性内寄生”的部分分子机制，还展现出寄生蜂毒素成为新型生物毒素研究对象的潜力。未来，通过进一步研究寄生蜂毒素对不同昆虫的作用机制，有望将其作为农药或天然医药资源加以应用。（TEXT：JST广报课 中川实结）
原文：JSTnews 2025年4月号
翻译：JST客观日本编辑部
