蝗虫群聚信息素4VA合成解码有何重大突破?

宁波市海曙区图书馆

在生物科学领域,昆虫所分泌的信息素对于控制害虫数量、促进生态防治具有至关重要的意义。蝗虫灾害给农业生产带来了严重威胁,然而,关于蝗虫聚集时释放的4VA信息素的研究成果,无疑为害虫的防治工作注入了新的活力,带来了革命性的变化。

昆虫信息素的作用

昆虫体内含有一种腺体或细胞,能分泌出一种极其微小的化学物质,这种物质被称为信息素。它是昆虫之间,以及不同昆虫种类间交流的重要化学介质。在昆虫的求偶、交配、觅食和聚集等行为过程中,信息素扮演着极其关键的角色。许多昆虫依赖信息素来寻找合适的配偶,进而繁衍后代;另一些群居昆虫则利用信息素来告知同伴有食物的地方,便于集体觅食。从这个现象中我们可以看出,信息素在昆虫的生活中起着极其重要的作用。

研究的重要意义

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昆虫信息素的应用和推广,对于精确控制害虫活动、推动绿色可持续的防治方法,起到了至关重要的作用。在以往防治害虫的实践中,化学农药的普遍使用带来了不少环境问题,而且害虫对药物的抗药性也在不断增强。对蝗虫聚集信息素4VA的合成路径进行深入探究并详尽描述,可以精确调控蝗虫的行为规律,从而有效避免之前提到的问题。运用环保的防治手段,这对保障粮食安全具有极其重要的意义。

团队合作成果

中国科学院动物研究所的康乐研究团队联合北京大学雷晓光教授的研究团队,在2025年6月25日,北京时间,共同在《自然》杂志的在线平台上发布了他们的研究。这项研究详细阐述了蝗虫群聚信息素4-乙烯基苯甲醚的合成途径,并深入分析了其中关键催化反应酶的功能和作用原理。他们对4VA的合成途径进行了细致的剖析,明确了合成过程中所需的前体成分,同时找出了关键的合成酶,即4VPMT1和4VPMT2,这一发现为研究工作带来了重大的进展。

精准化学调控

研究团队经过对酶与底物相互作用原理的细致研究,成功研制出一种新型的小分子抑制剂。这种抑制剂能够精确调节蝗虫群聚信息素4VA的合成与释放过程。在实验条件下,应用该抑制剂后,蝗虫信息素的合成与释放量显著降低,仿佛找到了控制蝗虫聚集行为的“开关”,从而有效改变了蝗虫的聚集习性。

推动防控模式转变

这项研究促进了害虫治理技术的进步,使得治理方式从以往过度依赖化学农药的旧模式,转向了更加精确和环保的行为调控新路径。在精确调控方面,它能够精确控制蝗虫在聚集时释放的激素;同时,在环保方面,其目标在于降低对环境和生物多样性的不良影响。在以往的做法中,应对蝗虫灾害常常依赖大量的化学药剂;然而,运用新的方法之后,仅需特定的少量分子抑制剂便足以应对。

未来应用前景

这一成果为农业病虫害综合防治体系的革新打下了坚实的理论和技术基础。它对确保粮食安全、维护生态平衡和人类健康起到了极其关键的作用。我们可以在农田里提前实施信息素调控策略,有效防止蝗虫成群为患造成灾害,从而减少粮食损失。除此之外,这种方法能够显著减少化学农药的使用,并且还能大幅降低对生态环境和人类健康的潜在风险。

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