近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所王桂荣研究员团队等从棉铃虫产卵的独特行为入手,揭示了其选择产卵地点背后的化学感受机制,有望为棉铃虫这一世界性重大农业害虫的绿色防治提供新思路和新策略。研究成果发表在国际期刊《当代生物学》上。
棉铃虫对棉花、玉米、小麦等300多种农作物都有严重危害性,具有迁飞距离远、繁殖能力强等特性,对化学杀虫剂易产生抗药性,防治难度大。因此,开发绿色的、针对性强的棉铃虫防治方法对保障国家粮食安全具有重要意义。
从怀卵的那一刻开始,棉铃虫雌虫便踏上了寻找“产房”的漫漫长路。针对昆虫行为的过往研究显示,棉铃虫雌虫产卵后,虫卵会释放出一种特殊的气味,可以阻止其他雌虫在相同的地方产卵,这种独特的行为被称为“昆虫产卵忌避行为”。但是,这种气味如何引起昆虫的忌避行为,其中的机制一直不明确。
为了探究这背后的机制,研究人员模拟了雌虫寻找产卵地点的真实情况,并通过气相色谱质谱法,在棉铃虫虫卵表面鉴定出3个具有生物活性的长链脂肪酸甲酯。实验表明,这3种卵表化合物及其混合物都能够显著引起棉铃虫的产卵忌避行为,即阻止棉铃虫在特定区域产卵。同时,研究人员在棉铃虫触角的神经元中找到了能够识别这些气味的基因。
“这意味着我们从分子和神经水平上,掌握了昆虫产卵忌避行为背后的化学感受机制,解析了卵表挥发物忌避雌虫产卵的机制,为雌虫特异嗅觉通路介导产卵生殖提供了证据和实例。”王桂荣说,基于该研究,科研人员下一步有望研制出针对棉铃虫产卵的行为调控剂,用更加绿色的方法阻止棉铃虫在特定的田地里产卵,有效保护农作物。
初审:许治远
复审:傅仁斌
终审:罗 锴