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河南农业大学植物保护学院姚双艳/安世恒教授团队发表科研成果:螺虫乙酯干扰桃蛀螟性信息素合成并诱导跨代种群抑制
来源:植虫菌研究进展   发布时间:2025-12-16 09:58
简述
“Beyond sucking pests: Spirotetramat disrupts sex pheromone biosynthesis and induces transgenerational population suppression in lepidoptera insect。

Beyond sucking pests: Spirotetramat disrupts sex pheromone biosynthesis and induces transgenerational population suppression in lepidoptera insect, Conogethes punctiferalis”文章发表在《Pesticide Biochemistry and Physiology》。螺虫乙酯(一种常用于防治刺吸式害虫的乙酰辅酶A羧化酶抑制剂)可通过干扰桃蛀螟(咀嚼式害虫)的性信息素合成及产生跨代fitness代价,实现种群抑制。其作用机制涉及破坏PBAN/Ca²⁺/钙调神经磷酸酶/ACC信号通路与糖代谢,且亚致死效应能传递至子代,为针对成虫的害虫综合管理策略提供了新方向。


研究背景


桃蛀螟是一种危害多种农作物的鳞翅目咀嚼式害虫,幼虫蛀入植物组织或果实内取食,常规杀虫剂难以接触发挥作用,导致防治困难。螺虫乙酯作为双向内吸性杀虫剂,主要通过抑制乙酰辅酶A羧化酶(ACC)阻断脂质合成,用于防治刺吸式害虫,但对鳞翅目昆虫性信息素合成的影响尚未明确。而ACC同时是蛾类性信息素合成的关键限速酶,这为探究螺虫乙酯对桃蛀螟的防治潜力提供了理论依据。


实验方法


供试昆虫为室内饲养20代以上的桃蛀螟,在特定温湿度和光周期条件下培养,成虫饲喂5%糖水。


采用不同浓度螺虫乙酯处理新羽化雌蛾,通过概率分析确定致死浓度(LC₁、LC₁₀、LC₂₀、LC₃₀等)。


检测不同浓度处理后亲代(F₀)及子代(F₁)雌蛾的性信息素产量、交配成功率。


利用实时荧光定量PCR检测性信息素合成相关基因表达,试剂盒测定关键酶活性及代谢物含量。


构建年龄-龄期两性生命表,分析子代生长发育、繁殖等种群参数。


核心结果


螺虫乙酯对雌蛾毒性更高,雌蛾LC₅₀为17.368mg/L,雄蛾为36.667mg/L。


亲代雌蛾经处理后,性信息素产量和交配成功率随浓度升高显著下降,PBANR、ACC等关键基因表达下调,ACC和海藻糖酶活性受抑,葡萄糖、海藻糖等代谢物含量减少。


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子代(F₁)表现出跨代效应:幼虫和蛹重降低、化蛹率及羽化率下降,性信息素合成和交配成功率受抑,种群内禀增长率(r)和净增殖率(R₀)显著降低,世代周期延长。


子代雌蛾的性信息素合成相关基因表达、关键酶活性及代谢物含量也呈剂量依赖性下降。


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研究结论


螺虫乙酯虽设计用于刺吸式害虫,却能通过亚致死效应干扰桃蛀螟的化学通讯和繁殖,且该影响可跨代传递,有效抑制种群增长。其机制为阻断性信息素合成信号通路及糖代谢,减少信息素前体供应。尽管螺虫乙酯对桃蛀螟幼虫杀虫效果较慢,但在针对成虫的防治策略(如诱杀技术)中具有应用潜力,丰富了害虫综合管理手段,为农业生产中桃蛀螟的绿色防控提供了新途径。