發(fā)現(xiàn)可以幫助農(nóng)民對(duì)抗臭蟲節(jié)省蟲害控制費(fèi)用

對(duì)于吸引配偶或傳達(dá)他們已經(jīng)找到食物的臭蟲，他們使用自己的化學(xué)語(yǔ)言：信息素。弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對(duì)這種化學(xué)語(yǔ)言的見解，可以用來(lái)開發(fā)替代的害蟲控制。

“我們已經(jīng)對(duì)臭蟲如何合成信息素有了更深入的了解，而這種知識(shí)可以讓我們?cè)谙男约Z食作物中產(chǎn)生信息素 - 也被稱為'陷阱作物' - 以引誘臭蟲遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)作物，”Dorothea Tholl說道?？茖W(xué)學(xué)院生物科學(xué)教授和弗拉林生命科學(xué)研究所附屬機(jī)構(gòu)。

這些新的環(huán)保和可持續(xù)的殺蟲劑替代品可以為農(nóng)民節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元。

在弗吉尼亞州，自2004年以來(lái)，葡萄，甜玉米和蘋果等作物受到侵入性棕色mar m臭蟲的攻擊;白菜也受到了影響，但受到了丑角臭蟲的影響。一個(gè)親戚，南方的綠色臭椿也是世界范圍內(nèi)的一種嚴(yán)重的害蟲，攻擊許多不同的作物，包括豆類和大豆。

Tholl對(duì)生物的化學(xué)通訊感興趣，并研究這種化學(xué)語(yǔ)言如何在昆蟲中進(jìn)化。在美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家糧食和農(nóng)業(yè)研究所的資助下，她的實(shí)驗(yàn)室在與弗吉尼亞理工大學(xué)的同事以及國(guó)家和國(guó)際機(jī)構(gòu)的跨學(xué)科合作中研究產(chǎn)生臭椿信息素的酶。

她的團(tuán)隊(duì)的研究最近發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上。

“我們最近的論文為我們對(duì)昆蟲如何合成通常用作信息素的復(fù)雜倍半萜化合物的理解提供了寶貴的見解。這項(xiàng)工作可以為植物制造昆蟲信息素的未來(lái)鋪平道路，可用于害蟲監(jiān)測(cè)和害蟲管理策略，如吸引和殺戮，“農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)學(xué)院昆蟲學(xué)教授，弗吉尼亞州合作推廣專家托馬斯庫(kù)哈爾說。

關(guān)于這些昆蟲信息素的生物合成進(jìn)化知之甚少，而Tholl團(tuán)隊(duì)的研究表明，臭蟲有自己的酶促機(jī)制來(lái)制造信息素而不接受共生微生物或宿主植物的信息素，正如之前所認(rèn)為的那樣。

田納西州諾克斯維爾的杰森蘭卡斯特，最近的生物科學(xué)博士。從Tholl實(shí)驗(yàn)室畢業(yè)，使用新一代測(cè)序技術(shù)鑒定和功能表征丑角臭氧信息素化合物生物合成途徑中的第一種酶。

“已知數(shù)千種昆蟲的信息素，但對(duì)信息素的合成知之甚少。本文主要研究來(lái)自丑角臭蟲Murgantia histrionica的萜烯衍生信息素，并涵蓋了多年的研究。除了死端陷阱的發(fā)展作物，這項(xiàng)研究可能允許建立“RNAi干擾”型基因沉默機(jī)制，以破壞昆蟲的信息素產(chǎn)生，“蘭開斯特說。

蘭卡斯特還發(fā)現(xiàn)其他臭蟲如棕色搗蛋臭蟲在信息素生物合成中使用酶類似于丑角蟲中發(fā)現(xiàn)的。除了該團(tuán)隊(duì)目前關(guān)于臭蟲信息素的研究外，該研究還可能為其他昆蟲信息素的生物合成及其在害蟲管理中的應(yīng)用提供令人興奮的未來(lái)發(fā)現(xiàn)。

Tholl的兩名研究生Andrew Muchlinski和Bryan Lehner是該論文的共同作者，并為這項(xiàng)研究做出了重大貢獻(xiàn)。

使用Tholl團(tuán)隊(duì)開發(fā)的遺傳工具通過合成生物學(xué)產(chǎn)生信息素以在野外應(yīng)用以促進(jìn)害蟲交配中斷具有商業(yè)利益。

“總體而言，我們對(duì)我們的研究有可能開發(fā)新的害蟲管理技術(shù)的前景感到興奮，”Tholl說。

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