原标题:抑制信息素释放 实现害虫绿色防治
蝗虫在啃噬玉米叶。康平(云南分社)/中新社【研究进展】
蝗灾与旱灾、洪灾并称为我国历史上的三大自然灾害,曾造成严重的农业和经济损失。记者7月7日从中国科学院动物研究所获悉,该所中国科学院院士康乐团队与合作者成功解析了蝗虫群聚信息素(4VA)在蝗虫体内的完整产生过程,并找到了制造4VA的关键酶。基于这些发现,研究团队设计出了一种小分子抑制剂,能够精准调控4VA的合成和释放,从而有效干预蝗虫的群聚行为。相关研究成果日前在线发表于《自然》。
在自然界,昆虫依赖一种特殊的“化学语言”——信息素来传递信号,影响同类行为,比如召唤聚集。理解害虫信息素的产生机制,是精准干扰其行为、实现绿色防控的关键。因此,只要弄清楚4VA是如何产生的,就能有效干预蝗虫群聚行为,从而达到防治蝗灾的目的。
在这项最新研究中,研究团队首次完整揭示了蝗虫利用信息素聚集的核心分子机制。他们发现,蝗虫制造4VA的策略十分精妙。它们巧妙地“借用”了植物中最丰富的氨基酸——苯丙氨酸作为制造4VA的主要原料,再经过两步反应,就能把这些来源于植物的物质快速转化成4VA。
同时,研究团队发现,蝗虫体内的两种关键酶4VPMT1和4VPMT2,专门负责4VA合成的最后一步。“这两种关键酶是阻止蝗虫聚集的绝佳‘靶子’。”论文共同通讯作者、北京大学教授雷晓光说,“根据这两个关键酶的工作原理,我们设计出一种小分子抑制剂。这个抑制剂能精准关闭4VA的生产线,阻止其释放。实验证明,这种方法能成功干扰蝗虫,让它们无法有效聚集。”
康乐表示,这项研究不仅揭示了蝗虫聚集的深层分子机制,更重要的是为害虫防治提供了新思路——通过干扰昆虫的信息交流来控制其行为,而非使用传统农药。这种方法有望推动农业害虫治理向绿色、可持续方向发展,对保障粮食安全和生态安全具有重要意义。(陆成宽)
原标题:抑制信息素释放 实现害虫绿色防治 来源:科技日报