最新研究揭示:天敌昆虫定位害虫的分子机制

近日，中国农业科学院植物保护研究所抗虫功能基因研究与利用团队揭示了植物、蚜虫和天敌相互作用中的重要化学线索——反式--法尼烯的来源和生态功能，以及该化学物质介导的天敌嗅觉识别的分子机制。相关研究发表于《当代生物学》。

反式--法尼烯已被鉴定为大多数蚜虫的报警信息素成分，一直受到科学界的关注。在植物-蚜虫-天敌昆虫的关系中，许多天敌昆虫可以利用抗-法尼烯来定位蚜虫，但不同来源的抗-法尼烯吸引蚜虫天敌的分子机制尚不十分清楚。该团队以蚜虫的重要天敌灰蚜为研究对象，研究了成虫幼虫信息素识别的分子机制。结果表明，不同浓度的反式--法尼烯能激活灰蚜成虫的触角，但只有在高剂量时，才能将灰蚜成虫引诱到远处，而在低剂量时，只能将幼虫引诱到近处。

研究人员通过比较组学的方法鉴定了灰蚜和食蚜蝇的气味受体和气味结合蛋白，研究了同源性较高的基因，筛选出了灰蚜的气味受体(OR3)和气味结合蛋白(OBP15)。随后，通过基因编辑技术敲除了灰蚜成虫的OR3，发现灰蚜成虫对抗-法尼烯的识别能力下降，失去了行为选择和远距离定位的能力。幼虫已经失去了近距离识别蚜虫的能力和偏好。这表明灰蚜的幼虫可以利用来自蚜虫的反式--法呢烯进行短距离定位，而成虫可以远距离识别反式--法呢烯并寻找被蚜虫侵害的植物。

本研究从分子水平上分析了不同来源的信息素对天敌昆虫的调控作用，为充分利用信息素这一重要化学线索，科学合理地开发天敌昆虫行为调节剂，实现蚜虫的绿色防控提供了新思路。