中国农业科学院植保所揭示稻纵卷叶螟寄主选择的化学机制

日期: 2022/8/17

近日，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队在JCR Q1区/中科院1区国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在线发表题为″Identification of key headspace volatile compounds signaling preference for rice over corn in adult females of the rice leaf folder Cnaphalocrocis medinalis ″的研究论文。该研究鉴定了稻纵卷叶螟雌蛾对水稻和玉米寄主选择差异的挥发性化合物，揭示了稻纵卷叶螟严重为害水稻而极少为害玉米的寄主选择化学机制。

稻纵卷叶螟是严重为害水稻的″两迁害虫″之一，被列为我国农作物一类病虫害。虽然稻纵卷叶螟的寄主植物种类多样，而且在实验室内其幼虫在玉米上比在水稻上发育得更好，但是在田间稻纵卷叶螟极少在玉米上发生为害。为此，我们假设稻纵卷叶螟雌蛾对水稻和玉米的寄主选择差异导致了其田间严重为害水稻而极少为害玉米的格局。

本研究采用气相色谱-质谱仪（GC-MS）鉴定水稻和玉米挥发物的种类，采用气相色谱-触角电位仪（GC-EAD）确定嗅觉活性挥发物，采用触角电位仪和嗅觉仪测定稻纵卷叶螟雌蛾对嗅觉活性挥发物的触角反应和行为反应，最终明确稻纵卷叶螟对水稻和玉米产卵选择差异的挥发性化合物的种类。鉴定到51种挥发物，其中水稻特有15种、玉米特有8种；确定了14种嗅觉活性挥发物，水稻特有5种、玉米特有2种；行为测定中，稻纵卷叶螟雌蛾仅对水稻特有的（反-2-己烯醇、乙酸叶醇酯）与水稻玉米共有的（3-己醇、反-2-烯醛）嗅觉活性挥发物的混合物表现出喜好性。这些结果明确了稻纵卷叶螟雌蛾对水稻和玉米寄主选择差异的化学信号物质，将促进基于寄主选择行为的稻纵卷叶螟成虫诱杀技术的研发。

中国农业科学院植物保护研究所为论文唯一完成单位，研究生陈萍为第一作者，侯茂林研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2016YFD0300701）的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c01948