作为全球检疫性重大害虫,苹果蠹蛾自20世纪50年代入侵我国新疆以来,已成为苹果、梨园的“心腹之患”,近年来在我国新疆南疆地区的核桃园内也爆发了虫害。苹果蠹蛾正凭借不断扩张的寄主范围和快速适应新植物的能力,在全球果园肆虐,造成严重经济损失。

究其原因,当苹果蠹蛾跨界危害核桃园背后竟藏着植物挥发物与嗅觉基因的“精妙博弈”。新疆农业大学林学与风景园林学院阿地力·沙塔尔教授团队在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中科院一区,IF = 6.2)发表了研究成果,论文题为“Host-Specific Olfactory Plasticity in Cydia pomonella: OlfactoryMediated Recognition of Walnut Volatiles Drives Oviposition Preference”。对苹果蠹蛾寄主转化之间的嗅觉差异进行研究,为果园害虫精准防控提供了新方向。

该研究对核桃和苹果的挥发物进行分析,发现雌蛾对这两种果实的产卵偏好指数和触角电位响应均存在差异。这些挥发物中很多都可以引起害虫触角电位响应,其中乙酸香叶酯不仅能引发核桃寄主种群雌蛾更强的EAG 响应,还能提高其产卵偏好指数;单感器记录进一步证实,不同寄主种群的害虫神经元对乙酸香叶酯的激活反应存在差异。随后,对苹果蠹蛾触角差异基因进行了分析,发现核桃寄主种群中cpomSNMP1、cpomOR59、cpomOR35、cpomOR2a 和 cpomOR5 等嗅觉基因表达上调,这可能导致了不同种群间存在嗅觉差异。

该研究首次阐明苹果蠹蛾寄主转换的嗅觉调控网络,揭示了植物挥发物 - 嗅觉基因 - 产卵行为 的关联机制。这一发现为针对性研发寄主特异性产卵引诱剂提供了科学依据,有望减少化学农药使用,为不同果园的害虫绿色防控开辟新路径。
新疆农业大学园艺学院博士研究生李佩璇为该文第一作者,林学与风景园林学院阿地力·沙塔尔教授为该文通讯作者。该研究得到了新疆维吾尔自治区重大科技专项(2023A02006)的资助。
文章来源:农大科研 https://mp.weixin.qq.com/s/53AICmUhm9Jl05gTDmsxTg

