近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所植保生物技術(shù)研究室主任王桂榮研究員領(lǐng)銜的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在蚜蟲感受報(bào)警信息素的神經(jīng)和分子機(jī)制研究方面取得了突破性進(jìn)展，首次闡明了蚜蟲感受報(bào)警信息素的信號傳導(dǎo)通路，建立了嗅覺受體和昆蟲行為的關(guān)系，證實(shí)以氣味受體為靶標(biāo)篩選昆蟲行為調(diào)控劑的可行性，為發(fā)展綠色環(huán)保的害蟲防治策略提供了新思路和新方法。相關(guān)研究成果于12月1日在線發(fā)表在國際頂尖期刊《細(xì)胞 (Cell)》子刊《當(dāng)代生物學(xué) (Current Biology)》雜志上，最新影響因子8.983。
蚜蟲是農(nóng)林業(yè)和園藝上的重要害蟲，除了直接危害，還傳播多種植物病毒。40多年前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)大多數(shù)蚜蟲在遇天敵攻擊或者其它危險(xiǎn)時，會從腹管中釋放出含有報(bào)警信息素(E)-β-farnesene (EBF)的小液滴，“警告”鄰近的蚜蟲快速逃離或掉落，這是蚜蟲長期進(jìn)化過程中形成的逃避敵害和危險(xiǎn)的方法。然而到目前為止，蚜蟲感受報(bào)警信息素的機(jī)制仍不清楚，極大地限制了利用這一行為特性發(fā)展蚜蟲控制策略。
此項(xiàng)研究利用神經(jīng)電生理技術(shù)明確了蚜蟲觸角上感受報(bào)警信息素的神經(jīng)，通過比較基因組學(xué)，結(jié)合嗅覺受體基因體外功能以及轉(zhuǎn)基因果蠅的方法揭示了嗅覺受體Odorant receptor 5 (OR5) 特異性地用于感受EBF。利用RNA干擾技術(shù)敲除蚜蟲體內(nèi)OR5基因，蚜蟲喪失了報(bào)警行為，進(jìn)一步明確了蚜蟲特異、靈敏地感受EBF的嗅覺受體和神經(jīng)。通過以上的基礎(chǔ)研究推測，激活OR5的化合物就能夠像EBF一樣對蚜蟲有驅(qū)避作用，高通量篩選和行為測定結(jié)果證實(shí)了以上推測：篩選獲得的能夠激活受體OR5的氣味分子對蚜蟲有明顯驅(qū)避作用。
植保所碩士研究生張睿彬和博士后王冰是文章的共同第一作者，王桂榮研究員為論文通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。（通訊員 孫爻）
蚜蟲是農(nóng)林業(yè)和園藝上的重要害蟲，除了直接危害，還傳播多種植物病毒。40多年前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)大多數(shù)蚜蟲在遇天敵攻擊或者其它危險(xiǎn)時，會從腹管中釋放出含有報(bào)警信息素(E)-β-farnesene (EBF)的小液滴，“警告”鄰近的蚜蟲快速逃離或掉落，這是蚜蟲長期進(jìn)化過程中形成的逃避敵害和危險(xiǎn)的方法。然而到目前為止，蚜蟲感受報(bào)警信息素的機(jī)制仍不清楚，極大地限制了利用這一行為特性發(fā)展蚜蟲控制策略。
此項(xiàng)研究利用神經(jīng)電生理技術(shù)明確了蚜蟲觸角上感受報(bào)警信息素的神經(jīng)，通過比較基因組學(xué)，結(jié)合嗅覺受體基因體外功能以及轉(zhuǎn)基因果蠅的方法揭示了嗅覺受體Odorant receptor 5 (OR5) 特異性地用于感受EBF。利用RNA干擾技術(shù)敲除蚜蟲體內(nèi)OR5基因，蚜蟲喪失了報(bào)警行為，進(jìn)一步明確了蚜蟲特異、靈敏地感受EBF的嗅覺受體和神經(jīng)。通過以上的基礎(chǔ)研究推測，激活OR5的化合物就能夠像EBF一樣對蚜蟲有驅(qū)避作用，高通量篩選和行為測定結(jié)果證實(shí)了以上推測：篩選獲得的能夠激活受體OR5的氣味分子對蚜蟲有明顯驅(qū)避作用。
植保所碩士研究生張睿彬和博士后王冰是文章的共同第一作者，王桂榮研究員為論文通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。（通訊員 孫爻）
文章鏈接：http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)31198-8
