
該研究突破傳統(tǒng)生防線蟲覓食行為分類框架,為生物防治因子行為調(diào)控與綠色防控技術(shù)發(fā)展提供了重要理論基礎(chǔ)。百邁客生物為該研究提供了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)服務(wù)。
長期以來,昆蟲病原線蟲(有益線蟲)的覓食行為被概括為“巡游型”?(主動(dòng)搜索)與“伏擊型”?(埋伏等待),這一劃分在害蟲生物防治領(lǐng)域被廣泛沿用。然而,這一看似清晰的分類,在面對(duì)真實(shí)復(fù)雜環(huán)境時(shí)卻逐漸顯露出解釋不足的問題。該研究從生態(tài)實(shí)際出發(fā),發(fā)現(xiàn)線蟲并非“性格固定”,而是能夠在特定信號(hào)作用下靈活調(diào)整覓食策略,從而提出其行為具有連續(xù)變化的可塑性特征。這一認(rèn)知突破,使人們重新審視經(jīng)典的二分模型,為行為生態(tài)學(xué)提供了更貼近自然情境的理論框架。
研究的關(guān)鍵切入點(diǎn)來自一個(gè)看似不起眼的信號(hào)——寄主昆蟲釋放的揮發(fā)性物質(zhì)丁基羥基甲苯(butylated?hydroxytoluene,BHT)。團(tuán)隊(duì)通過化學(xué)生態(tài)學(xué)與行為學(xué)的交叉研究發(fā)現(xiàn),這一氣味信號(hào)能夠顯著“激活”線蟲,使其運(yùn)動(dòng)更活躍、跳躍更頻繁,并更敏銳地朝向寄主移動(dòng)。原本以“伏擊”為主的線蟲,在這一信號(hào)作用下會(huì)表現(xiàn)出更主動(dòng)的覓食方式,從而大幅提升在復(fù)雜環(huán)境中尋找隱蔽寄主的能力。這一過程揭示,寄主并非被動(dòng)對(duì)象,而是能夠通過化學(xué)信號(hào)主動(dòng)影響寄生者行為,在生態(tài)系統(tǒng)中形成動(dòng)態(tài)互動(dòng)關(guān)系。
在機(jī)制層面,研究進(jìn)一步從行為調(diào)控角度出發(fā),通過對(duì)暴露于BHT的線蟲進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,解析了溶酶體相關(guān)神經(jīng)通路在這一過程中所起的作用。結(jié)果表明,寄主揮發(fā)物信號(hào)能夠通過影響線蟲體內(nèi)相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)與代謝狀態(tài),進(jìn)而改變其神經(jīng)活動(dòng)與行為輸出。研究成功將化學(xué)信號(hào)、能量代謝與行為響應(yīng)建立起關(guān)聯(lián),體現(xiàn)了從生態(tài)現(xiàn)象到生理調(diào)控的跨層級(jí)認(rèn)知整合。在應(yīng)用基礎(chǔ)層面,該研究為生物防治技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。通過利用寄主揮發(fā)物或模擬信號(hào)對(duì)線蟲進(jìn)行“生態(tài)預(yù)激”?,可實(shí)現(xiàn)對(duì)生防線蟲行為的精準(zhǔn)調(diào)節(jié),從而提升其在隱蔽性或鉆蛀型害蟲(如紅棕象甲、番茄潛葉蛾等)防控中的效率,減少化學(xué)農(nóng)藥依賴,推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。這一成果不僅拓展了生物防治的技術(shù)邊界,也為農(nóng)業(yè)生物安全提供了新的科學(xué)支撐。

關(guān)于作者
吳升晏,福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院教授,農(nóng)林生物安全全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研骨干。入選福建省高層次人才(B類)、福建省引才“百人計(jì)劃”,并榮獲2025年福建省青年五四獎(jiǎng)?wù)碌仁鈽s。主要從事入侵生物生態(tài)學(xué)與害蟲綠色防控研究,聚焦昆蟲病原線蟲(有益線蟲)與寄主昆蟲互作機(jī)制,以及其在生物防治中的應(yīng)用。近五年,主持(完成)國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、省部級(jí)課題等科研項(xiàng)目10項(xiàng),以通訊作者或第一作者在PNAS、Soil Biology and Biochemistry、Journal of Pest Science、Pest Management Science等國際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文10余篇,提出“以蟲治蟲”生態(tài)防控理念,研發(fā)新型“釋線劑”制劑并推廣應(yīng)用,致力于構(gòu)建安全高效的害蟲生物防治體系。作為臺(tái)灣籍科研工作者,積極促進(jìn)閩臺(tái)生態(tài)防控領(lǐng)域的科技交流與合作。
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