近日，中国农业科学院棉花研究所棉花虫害防控与生物安全创新团队研究发现棉蚜在寄主适应过程中通过DNA甲基化重编程实现从解毒生存到建立种群的时序性适应策略，为开发新型棉蚜绿色防控技术提供了重要理论基础。相关研究成果以“How cotton-specialized aphids hack cucumber plants: DNA methylation reshapes zinc finger protein xFG20-1 regulation for adaptive trade-offs”为题发表在国际知名期刊《前沿研究杂志（Journal of Advanced Research）》（中科院1区Top期刊，IF=17.1）上。

棉蚜是世界性重大害虫，寄主范围广泛，威胁棉花、蔬菜等多种重要经济作物的安全生产。棉蚜在长期进化中形成了寄主专化型现象。不同专化型对其寄主表现出高度适应性。这种专化型既是昆虫生态适应的前沿科学问题，也是探索害虫寄主扩张与绿色防控策略的重要突破口。然而，昆虫如何跨越屏障完成新寄主适应的分子机制尚不清楚。

该研究构建了棉蚜寄主转换的动态表观遗传图谱，系统追踪了棉蚜在西葫芦上连续10个世代（T1-T10）的适应过程，发现棉花型棉蚜（Hap1生物型）无法直接在黄瓜上生存，但经历西葫芦这一中间寄主过渡后可以正常存活并建立种群。进一步研究发现，棉蚜在适应新寄主过程中，全基因组DNA甲基化水平呈现出先升高后降低的动态变化趋势，核心调控因子ZnfxFG20-1在这一过程中发挥了表观遗传开关的作用。在寄主适应早期，ZnfxFG20-1优先激活解毒基因表达，帮助棉蚜克服新寄主的化学防御；随后，ZnfxFG20-1激活棉蚜繁殖相关基因表达，从而促进繁殖保障种群建立。研究结果揭示了棉蚜通过DNA甲基化重编程，从而实现从解毒生存到建立种群的适应性策略转换的分子机制，为开发棉蚜新型绿色防控技术开辟了新方向，对可持续害虫管理具有重要的理论意义。

该研究得到了河南省自然科学基金、中原科技创新青年拔尖人才、国家重点研发计划等项目资助。中棉所高雪珂副研究员为该论文第一作者，朱香镇助理研究员、雒珺瑜研究员和崔金杰研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.06.016

棉蚜通过DNA甲基化重编程适应新寄主的分子机制