2月10日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)昆蟲基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)酵母代謝揮發(fā)物能夠精準(zhǔn)引導(dǎo)蛾類昆蟲定位取食富含花粉的發(fā)酵花蜜,揭開了昆蟲、微生物與植物之間復(fù)雜互作新機(jī)制。該研究不僅為提升植物授粉效率提供了新思路,也為害蟲綠色防控技術(shù)研發(fā)提供了新途徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然通訊(Nature Communications)》上。
長期以來,科學(xué)界普遍認(rèn)為吸引昆蟲的花香主要源于植物本身的芳香物質(zhì)。然而,近年來的研究發(fā)現(xiàn),花蜜常被微生物,尤其是酵母菌侵染,其代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)影響昆蟲的訪花行為。
研究發(fā)現(xiàn),酵母菌在富含花粉的花蜜中會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)物--異戊醇,東方黏蟲通過觸角上特定嗅覺受體MsepOR8識(shí)別異戊醇,通過神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)至特定的嗅小球AM2,進(jìn)而傳遞到大腦的嗅覺中樞。敲除該嗅覺受體后,東方黏蟲無法有效響應(yīng)這一化學(xué)信號(hào),導(dǎo)致覓食行為的改變。這一氣味引導(dǎo)機(jī)制形成了一個(gè)精密的“互利循環(huán)”。此外,研究還發(fā)現(xiàn),花粉的攝取對(duì)東方黏蟲的生殖力具有顯著促進(jìn)作用,食用含花粉花蜜的蛾類,其產(chǎn)卵量比僅食用純花蜜的個(gè)體高出近40%。該研究不僅證明了酵母和東方黏蟲之間的互利關(guān)系,還揭示了花蜜和花粉在昆蟲覓食選擇中的重要作用。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。(通訊員 馬昕怡)
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