昆蟲共生菌在自然界中廣泛分布,水平基因轉移在昆蟲-共生菌系統(tǒng)中普遍存在。然而,水平轉移基因(HTGs)在昆蟲-共生菌系統(tǒng)中的作用仍屬推測。例如,植物韌皮部缺乏B 族維生素,然而,水平轉移基因如何幫助昆蟲適應植物韌皮部的機制尚不清楚。之前發(fā)現(xiàn),由于煙粉虱基因組攜帶細菌源的HTGS,煙粉虱及其共生菌Hamiltonella 在生物素合成途徑方面存在代謝重復。在這項研究中證明了煙粉虱缺失共生菌Hamiltonella 后,生物素水平下降,而煙粉虱的水平轉移生物素合成基因表達水平顯著提高。共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)了水平轉移生物素合成基因編碼的蛋白在煙粉虱攜帶共生菌的含菌細胞內(nèi)具有特異性的表達模式。將大腸桿菌生物素合成基因替換為煙粉虱HTGs 后,能夠恢復大腸桿菌生物素合成基因敲除菌株的活力。沉默煙粉虱HTGs 降低了生物素含量,提高了煙粉虱死亡率,抑制了煙粉虱的產(chǎn)卵量。更有意思的是,這些合成生物素的煙粉虱HTGs 存在于世界不同地區(qū)多個種的粉虱種群,具有共同的進化起源。該研究證明了細菌源水平轉移基因可為煙粉虱合成生長發(fā)育必需的生物素,同時也為煙粉虱的精準防控提供了很好的分子靶標。