研究人员通过比较组学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，通过比较组学揭示了在植物—蚜虫—天敌昆虫互作关系中重要的化学线索反-β-法尼烯的来源、生态学功能，以及该化学物质介导的天敌昆虫嗅觉识别的分子机制。相关研究发表在《当代生物学》上。

反-β-法尼烯被鉴定为绝大多数蚜虫的报警信息素组分，一直以来备受科学界关注。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分子机制，尚不十分清楚。该团队以生产上重要的蚜虫天敌大灰优蚜蝇为研究对象，研究其成幼虫识别信息素的分子机制。研究表明，大灰优蚜蝇成虫触角均能被不同浓度的反-β-法尼烯所激活，但只有高剂量时，反-β-法尼烯才能远距离吸引大灰优蚜蝇成虫，而较低剂量只能近距离吸引幼虫。

科研人员通过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)以及气味结合蛋白(OBP15)。随后，通过基因编辑技术敲除了大灰优蚜蝇成虫的OR3，发现大灰优蚜蝇成虫对反-β-法尼烯的识别能力降低，并丧失了行为选择和远距离定位能力;幼虫失去了对蚜虫的近距离识别能力和偏好性。这表明，大灰优蚜蝇幼虫可以利用蚜虫来源的反-β-法尼烯进行近距离定位，而成虫能够识别反-β-法尼烯，对蚜虫危害的植株进行远距离搜寻。

该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，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、实现蚜虫的绿色防控提供了新思路。(记者 马爱平通讯员 王冰 欧阳灿彬)

关键词： 天敌昆虫 定位害虫的分子机制 嗅觉识别 比较组学