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更多>近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗蟲功能基因研究與利用團(tuán)隊(duì),通過比較組學(xué)揭示了在植物—蚜蟲—天敵昆蟲互作關(guān)系中重要的化學(xué)線索反-β-法尼烯的來源、生態(tài)學(xué)功能,以及該化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)的天敵昆蟲嗅覺識(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)蚜蟲的報(bào)警信息素組分,一直以來備受科學(xué)界關(guān)注。在植物—蚜蟲—天敵昆蟲三級(jí)營養(yǎng)級(jí)關(guān)系中,多種天敵昆蟲均能利用反-β-法尼烯定位蚜蟲,但是對(duì)于不同來源的反-β-法尼烯吸引蚜蟲天敵的分子機(jī)制,尚不十分清楚。該團(tuán)隊(duì)以生產(chǎn)上重要的蚜蟲天敵大灰優(yōu)蚜蠅為研究對(duì)象,研究其成幼蟲識(shí)別信息素的分子機(jī)制。研究表明,大灰優(yōu)蚜蠅成蟲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,而較低劑量只能近距離吸引幼蟲。
科研人員通過比較組學(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,通過基因編輯技術(shù)敲除了大灰優(yōu)蚜蠅成蟲的OR3,發(fā)現(xiàn)大灰優(yōu)蚜蠅成蟲對(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;幼蟲失去了對(duì)蚜蟲的近距離識(shí)別能力和偏好性。這表明,大灰優(yōu)蚜蠅幼蟲可以利用蚜蟲來源的反-β-法尼烯進(jìn)行近距離定位,而成蟲能夠識(shí)別反-β-法尼烯,對(duì)蚜蟲危害的植株進(jìn)行遠(yuǎn)距離搜尋。
該研究從分子水平解析不同來源的信息素對(duì)天敵昆蟲的調(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)合理地開發(fā)天敵昆蟲行為調(diào)控劑、實(shí)現(xiàn)蚜蟲的綠色防控提供了新思路。
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