【中央廣電總臺國際在線】中國科學家在《自然》雜志上發表論文 揭示蝗蟲聚群成災的奧秘

  國際在線報道(記者 李琳):在世界范圍內,蝗蟲災害對農業、經濟和環境構成了重大威脅。揭示蝗蟲聚群成災的奧秘,成為各國科學家不懈努力的重要課題。最近,中國科學院動物研究所康樂院士團隊發現和確立了一種飛蝗群聚信息素,它不僅揭示了蝗蟲群居的奧秘,而且使蝗蟲的綠色和可持續防控成為可能。這一研究成果已于12日發表在了國際著名學術期刊《自然》雜志上。

  飛蝗是世界上分布最廣泛的蝗蟲。據中國近2000多年的歷史記載顯示,大規模的飛蝗災害發生過800多次。至今,飛蝗仍然是非洲、亞洲、中東和澳大利亞的重要農業害蟲。

  盡管蝗災與人類發展歷史長期相伴,但真正在科學上對蝗災成因的認識不足百年。上世紀七十年代,國際科學家們逐步認識到群聚信息素可能是蝗蟲能夠聚集的最關鍵因素。

  康樂院士團隊的研究,通過分析飛蝗群居型和散居型飛蝗的體表和糞便揮發物,在35種化合物中鑒定到了一種由群居型蝗蟲特異性揮發的氣味,釋放量低但生物活性非常高的化合物:4-乙烯基苯甲醚。康樂院士表示,這種化合物對群居型和散居型飛蝗的不同發育階段和性別都有很強的吸引力。康樂說,“我們設立了一個行為測定的曠場,下邊一邊是空氣,一邊是4-乙烯苯甲醚,然后讓蝗蟲在曠場里來回游動。發現不管它是群居型還是散居型的蝗蟲,都會停留在有一些苯甲醚的地方,而且對不同的發育階段,不同的濃度,不同的性別都有吸引。說明什么呢?它具備了作為群聚信息素幾個基本條件。”

  研究還發現,這種化合物能夠響應蝗蟲種群密度的變化,隨著種群密度增加而增加,甚至它的產生可由4-5只散居飛蝗聚集而觸發,具有很低的誘發閾值。康樂院士說:“當4-5只散居型蝗蟲放到一塊的時候,就可以激發4-乙烯苯甲醚的合成和產生。說明一個什么問題呢?(雖然4-乙烯苯甲醚)是群居型蝗蟲特異釋放的,但是蝗蟲只要一稍微聚集起來,我們馬上就可以捕捉到這個化合物的釋放,這就是群聚的奧秘。”

  這項研究首次從化學分析、行為驗證、神經電生理記錄、嗅覺受體鑒定、基因敲除和野外驗證等多個層面對飛蝗群居信息素進行了全面而充分的鑒定和驗證,發現和確立了4-乙烯基苯甲醚就是飛蝗群聚的信息素。

  康樂院士團隊的相關研究成果已于12日發表在了國際著名學術期刊《自然》雜志上,被認為是昆蟲學研究的重大突破。《自然》雜志一位審稿人、國際著名神經生物學家萊斯莉·沃斯霍爾(LeslieB.Vosshall)教授認為,這項研究是令人興奮的發現,因為它找到了人們長期在尋找的蝗蟲群聚信息素分子。

  長期以來,人們對于蝗災的防治主要依賴化學殺蟲劑大規模的噴施,而不合理的化學農藥的使用對食品安全、生態系統和人類健康產生了巨大的負面影響。而這項最新的研究不僅揭示了蝗蟲群居的奧秘,而且也使蝗蟲的綠色和可持續防控成為可能。康樂院士說:“如果我們有了這樣一個群聚信息素以后,我們就可以在田間用誘芯來監測種群密度。我們人工也合成了這種化合物,可以在(蝗災)發生區設計誘集帶,噴施4-乙烯基苯甲醚,這樣蝗蟲就都過來了,我們就可以不在大范圍噴,第一能節省農藥,第二能保護環境,第三殺滅效果也比較好。”

來源:中央廣電總臺國際在線 編輯:張群 記者:李琳

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