為活命，害蟲也會“拉幫結(jié)派”
科技日報訊 (記者瞿劍)記者近日從中國農(nóng)業(yè)科學院(以下簡稱“中國農(nóng)科院”)了解到，該院植物保護研究所“轉(zhuǎn)基因作物安全評價與管理”團隊，揭示了水稻害蟲褐飛虱借助二化螟誘導的水稻揮發(fā)物、規(guī)避農(nóng)業(yè)有益昆蟲稻虱纓小蜂對其卵寄生的生態(tài)和生化機制，為理解“蟲害誘導植物揮發(fā)物”調(diào)控昆蟲種群生態(tài)功能提供了新的視角。相關研究成果新近在線發(fā)表于生物科學期刊《生命》(《eLife》)上。
據(jù)中國農(nóng)科院植物保護研究所研究員李云河介紹，在植物—昆蟲的長期協(xié)同進化過程中，一些害蟲誘導的植物揮發(fā)物，會被以植物活體為食的昆蟲加以利用，從而提高這些昆蟲自身的存活率和繁殖率。該團隊在前期研究中，明確了褐飛虱對二化螟為害的稻株具有顯著的取食和產(chǎn)卵偏愛性，但當時的研究并未明確這種偏愛行為的內(nèi)在驅(qū)動力究竟是什么。
研究人員推測，褐飛虱偏愛與二化螟共享寄主植物，可能與逃避天敵有關。基于這一假設，該團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)：褐飛虱單獨為害水稻時，所誘導的水稻揮發(fā)物對稻虱纓小蜂具有顯著的引誘作用，而二化螟為害水稻時，所誘導的水稻揮發(fā)物對稻虱纓小蜂具有顯著的排斥作用；當褐飛虱與二化螟共享寄主水稻時，水稻產(chǎn)生的揮發(fā)物對稻虱纓小蜂的引誘作用會顯著降低，甚至逆轉(zhuǎn)為排斥作用。溫室和田間試驗證實，褐飛虱與二化螟共享寄主水稻后，纓小蜂對該水稻上褐飛虱卵的寄生率最高會下降80%。
由此，研究人員得出結(jié)論，二化螟為害稻株所釋放的揮發(fā)物，對稻虱纓小蜂有顯著的排斥作用，而褐飛虱正是利用這一特點，選擇與二化螟共棲在同一寄主植株上，以逃避其天敵稻虱纓小蜂。
該研究被《生命》期刊遴選為Top15%論文，并邀請領域內(nèi)知名專家深入解讀了該研究成果在植物—昆蟲協(xié)同進化方面的理論價值及其在害蟲防控方面的實踐意義。