天敌昆虫是怎样精准定位害虫的？

理财鱼小提示：天敌昆虫是怎样精准定位害虫的？

中国农科院科研人员通过比较组学，揭示了在植物—蚜虫—天敌昆虫的互作关系中，一种至关重要的化学线索及其分子机制。

新京报讯（记者 周怀宗 通讯员 欧阳灿彬）利用天敌昆虫来控制作物害虫的种群数量，是病虫害防治中普遍采用的方法。然而，这些天敌昆虫，究竟是怎样精准定位它们的目标的？近日，记者从中国农科院获悉，我科研人员通过比较组学，揭示了在植物—蚜虫—天敌昆虫的互作关系中，一种至关重要的化学线索及其分子机制。相关研究发表在《当代生物学（Current Biology）》上。

昆虫信息素介导的大灰优蚜蝇定位蚜虫的分子机制。中国农科院供图

中国农科院植保所抗虫功能基因研究与利用团队研究人员介绍，这种重要的化学反应线索叫作“反-β-法尼烯”，它是绝大多数蚜虫的报警信息素组分，一直以来备受关注。在植物-蚜虫-天敌昆虫三级营养级关系中，多种天敌昆虫均能利用反-β-法尼烯定位蚜虫，但是对于不同来源的反-β-法尼烯，吸引蚜虫天敌的理论，存在一定的争议，其分子机制尚不十分清楚。

在此次研究中，研究人员以大灰优蚜蝇为研究对象，利用比较组学，研究其成幼虫识别信息素的分子和神经机制。

大灰优蚜蝇是农业生产中重要的蚜虫天敌，研究发现，大灰优蚜蝇成虫触角，能被不同浓度的反-β-法尼烯所激活，但仅有高剂量的反-β-法尼烯，能作为远距离的线索，吸引大灰优蚜蝇成虫，而较低剂量时，则可以近距离吸引食蚜蝇幼虫。

反-β-法尼烯究竟有什么作用呢？研究人员以比较组学的手段，鉴定了大灰优蚜蝇和黑带食蚜蝇气味受体和气味结合蛋白，对同源性较高的基因进行研究，筛选出大灰优蚜蝇气味受体（OR3）、气味结合蛋白（OBP15）特异性的识别反-β-法尼烯物及其类似物。随后，通过基因编辑技术，敲除了气味受体OR3，发现大灰优蚜蝇成虫对反-β-法尼烯的识别作用降低，并丧失了行为选择和远距离定位能力。

而在幼虫实验中，气味受体OR3以及气味结合蛋白OBP15均有表达，但失去了对蚜虫的近距离识别能力和偏好性，这表明，食蚜蝇幼虫同样利用该蛋白参与对反-β-法尼烯的感受。

最终，实验结果显示，幼虫可以利用蚜虫来源的反-β-法尼烯进行近距离定位，而成虫能够识别植物来源的反-β-法尼烯对蚜虫为害的植株进行远距离搜寻。

据介绍，这一研究从分子水平解析不同来源的信息素对天敌昆虫的调控作用，打破了蚜虫来源的反-β-法尼烯作为利它素，远距离吸引天敌昆虫的认知，为充分利用信息素这一重要的化学线索，科学合理地开发天敌昆虫行为调控剂，奠定理论基础，为实现蚜虫的绿色防控提供新的思路。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金杰青项目和中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。

新京报记者 周怀宗 通讯员 欧阳灿彬

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