8月23日，孫洋副教授團(tuán)隊(duì)在中科院二區(qū)生物學(xué)/植物學(xué)TOP期刊《Frontiers in Plant Science》發(fā)表題為“The main component of the aphid alarm pheromone （E）-β-farnesene affects the growth and development of Spodoptera exigua by mediating juvenile hormone-related genes”的研究論文。

 

　　甜菜夜蛾是一種主要的多食性害蟲，嚴(yán)重危害大豆、花生、洋蔥、玉米和棉花等常見農(nóng)作物，導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。雖可通過大范圍噴灑化學(xué)殺蟲劑來控制甜菜夜蛾的危害，但長(zhǎng)期在農(nóng)作物上不合理地使用殺蟲劑，將會(huì)促進(jìn)靶標(biāo)害蟲抗性的發(fā)展。為了延緩甜菜夜蛾對(duì)常規(guī)殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的演化進(jìn)程，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫切需要挖掘?qū)τ诤οx高效，對(duì)于非靶標(biāo)生物低毒的新型生物活性分子，以期利用農(nóng)作物與昆蟲協(xié)同進(jìn)化過程中產(chǎn)生的多種次生代謝產(chǎn)物來綜合解決蟲害問題。

 

　　最近，許多萜烯合成酶TPS編碼基因在禾本科作物中被發(fā)現(xiàn)，如玉米的TPS10、水稻的TPS46等，這些基因在間接防御蟲害方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。有趣的是，TPS10和TPS46都能合成相同的揮發(fā)性物質(zhì)（E）-β-farnesene （EβF）。本研究結(jié)果表明EβF在作物害蟲防治過程中發(fā)揮重要作用，特別是對(duì)于鱗翅目昆蟲的直接作用方面。

 

　　為了確定EβF對(duì)害蟲生命周期的影響機(jī)制，特別是對(duì)成蟲的影響。本研究使用了RNA-seq、Western blotting和生物信息學(xué)等技術(shù)，系統(tǒng)地分析了甜菜夜蛾在經(jīng)過不同劑量EβF作用下的生命表數(shù)據(jù)及關(guān)鍵基因的表達(dá)情況，闡明甜菜夜蛾在被EβF處理后的生理及分子響應(yīng)。研究結(jié)果表明，EβF首先通過上調(diào)保幼激素關(guān)鍵降解基因擾亂了保幼激素的正常功能，進(jìn)而抑制了SeVg/SeVgR基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)，從而通過增加幼蟲死亡率和抑制雌成蟲的生殖潛力來降低甜菜夜蛾的種群規(guī)模。

 

　　孫洋副教授團(tuán)隊(duì)于2022年不僅收獲上述研究成果，還在《Frontiers in Plant Science》上相繼發(fā)表相關(guān)論文“Pan-Genome Analysis Reveals the Abundant Gene Presence/Absence Variations Among Different Varieties of Melon and Their Influence on Traits”和“Terpene Synthases in Rice Pan-Genome and Their Responses to Chilo suppressalis Larvae Infesting”兩篇。此外，在《Frontiers in physiology》等雜志還發(fā)表了題為“Caterpillar-Induced Rice Volatile （E）-β-Farnesene Impairs the Development and Survival of Chilo suppressalis Larvae by Disrupting Insect Hormone Balance”等多篇研究論文。