近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗蟲(chóng)功能基因研究與利用團(tuán)隊(duì)，通過(guò)比較組學(xué)揭示了在植物—蚜蟲(chóng)—天敵昆蟲(chóng)互作關(guān)系中重要的化學(xué)線索反-β-法尼烯的來(lái)源、生態(tài)學(xué)功能，以及該化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)的天敵昆蟲(chóng)嗅覺(jué)識(shí)別的分子機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上。

反-β-法尼烯被鑒定為絕大多數(shù)蚜蟲(chóng)的報(bào)警信息素組分，一直以來(lái)備受科學(xué)界關(guān)注。在植物—蚜蟲(chóng)—天敵昆蟲(chóng)三級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系中，多種天敵昆蟲(chóng)均能利用反-β-法尼烯定位蚜蟲(chóng)，但是對(duì)于不同來(lái)源的反-β-法尼烯吸引蚜蟲(chóng)天敵的分子機(jī)制，尚不十分清楚。該團(tuán)隊(duì)以生產(chǎn)上重要的蚜蟲(chóng)天敵大灰優(yōu)蚜蠅為研究對(duì)象，研究其成幼蟲(chóng)識(shí)別信息素的分子機(jī)制。研究表明，大灰優(yōu)蚜蠅成蟲(chóng)觸角均能被不同濃度的反-β-法尼烯所激活，但只有高劑量時(shí)，反-β-法尼烯才能遠(yuǎn)距離吸引大灰優(yōu)蚜蠅成蟲(chóng)，而較低劑量只能近距離吸引幼蟲(chóng)。

科研人員通過(guò)比較組學(xué)的手段鑒定了大灰優(yōu)蚜蠅和黑帶食蚜蠅氣味受體和氣味結(jié)合蛋白，對(duì)同源性較高的基因進(jìn)行研究，篩選出大灰優(yōu)蚜蠅氣味受體(OR3)以及氣味結(jié)合蛋白(OBP15)。隨后，通過(guò)基因編輯技術(shù)敲除了大灰優(yōu)蚜蠅成蟲(chóng)的OR3，發(fā)現(xiàn)大灰優(yōu)蚜蠅成蟲(chóng)對(duì)反-β-法尼烯的識(shí)別能力降低，并喪失了行為選擇和遠(yuǎn)距離定位能力;幼蟲(chóng)失去了對(duì)蚜蟲(chóng)的近距離識(shí)別能力和偏好性。這表明，大灰優(yōu)蚜蠅幼蟲(chóng)可以利用蚜蟲(chóng)來(lái)源的反-β-法尼烯進(jìn)行近距離定位，而成蟲(chóng)能夠識(shí)別反-β-法尼烯，對(duì)蚜蟲(chóng)危害的植株進(jìn)行遠(yuǎn)距離搜尋。

該研究從分子水平解析不同來(lái)源的信息素對(duì)天敵昆蟲(chóng)的調(diào)控作用，為充分利用信息素這一重要的化學(xué)線索科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)天敵昆蟲(chóng)行為調(diào)控劑、實(shí)現(xiàn)蚜蟲(chóng)的綠色防控提供了新思路。(記者 馬愛(ài)平通訊員 王冰 歐陽(yáng)燦彬)

關(guān)鍵詞： 天敵昆蟲(chóng) 定位害蟲(chóng)的分子機(jī)制 嗅覺(jué)識(shí)別 比較組學(xué)