近日,中國農業科學院植物保護研究所糧食作物害蟲監測與控制創新團隊在JCR Q1區/中科院1區國際知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在線發表題為“Identification of key headspace volatile compounds signaling preference for rice over corn in adult females of the rice leaf folder Cnaphalocrocis medinalis ”的研究論文。該研究鑒定了稻縱卷葉螟雌蛾對水稻和玉米寄主選擇差異的揮發性化合物,揭示了稻縱卷葉螟嚴重為害水稻而極少為害玉米的寄主選擇化學機制。
稻縱卷葉螟是嚴重為害水稻的“兩遷害蟲”之一,被列為我國農作物一類病蟲害。雖然稻縱卷葉螟的寄主植物種類多樣,而且在實驗室內其幼蟲在玉米上比在水稻上發育得更好,但是在田間稻縱卷葉螟極少在玉米上發生為害。為此,我們假設稻縱卷葉螟雌蛾對水稻和玉米的寄主選擇差異導致了其田間嚴重為害水稻而極少為害玉米的格局。
本研究采用氣相色譜-質譜儀(GC-MS)鑒定水稻和玉米揮發物的種類,采用氣相色譜-觸角電位儀(GC-EAD)確定嗅覺活性揮發物,采用觸角電位儀和嗅覺儀測定稻縱卷葉螟雌蛾對嗅覺活性揮發物的觸角反應和行為反應,最終明確稻縱卷葉螟對水稻和玉米產卵選擇差異的揮發性化合物的種類。鑒定到51種揮發物,其中水稻特有15種、玉米特有8種;確定了14種嗅覺活性揮發物,水稻特有5種、玉米特有2種;行為測定中,稻縱卷葉螟雌蛾僅對水稻特有的(反-2-己烯醇、乙酸葉醇酯)與水稻玉米共有的(3-己醇、反-2-烯醛)嗅覺活性揮發物的混合物表現出喜好性。這些結果明確了稻縱卷葉螟雌蛾對水稻和玉米寄主選擇差異的化學信號物質,將促進基于寄主選擇行為的稻縱卷葉螟成蟲誘殺技術的研發。
中國農業科學院植物保護研究所為論文唯一完成單位,研究生陳萍為第一作者,侯茂林研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目(2016YFD0300701)的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c01948