五倍子是倍蚜刺激植物形成的虫瘿，是一个封闭的结构，成千上万的倍蚜生活在虫瘿中，产生高浓度的CO₂（空气中CO₂的8-16倍）和大量的蜜露，这些代谢物对虫瘿的生长是否有影响是长期未解决的问题。资昆所陈晓鸣研究员团队将¹³CO₂和¹³C-glucose注入虫瘿内，发现¹³C在虫瘿、蚜虫和相邻的叶片上积累。转录组数据也证实，虫瘿组织的涉及到9个与光合作用相关的166个基因上调，糖代谢相关的199个基因上调，说明蚜虫呼吸生产的CO₂促进了虫瘿的光合作用，而排泄的蜜露被虫瘿内壁吸收，参与了虫瘿组织的糖代谢，为虫瘿生长提供能量。寄主植物为倍蚜生长提供营养，而倍蚜则以代谢物来补偿寄主植物，与寄主植物达成了一个独特的互利共生循环模式，自然界中，昆虫与寄主植物的关系一般是攻击和防御，互利的例子主要是传粉昆虫与植物，但这只是一种间接的互利，该研究发现的是一种新型的直接的互利关系，为昆虫与寄主植物协同进化研究提供了一个特例。

该研究以题目“A Complex Nutrient Exchange Between a Gall-Forming Aphid and Its Plant Host”发表在《Frontiers in Plant Science》上。该研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国林科院基本科研业务费专项资金项目资助。（尚瑞广/资昆所）