“Editing Plant Volatile Isoeugenol for Integrated Aphid Management: Discovering Ecofriendly Insect Behavioral Regulators with Push−Pull Activity Targeting Odorant-Binding Proteins”发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。文章主要研究编辑植物挥发性异丁香酚用于蚜虫综合管理：发现靶向气味结合蛋白、具有推拉活性的生态友好型昆虫行为调节剂。
研究背景与目的
蚜虫是农业和园艺领域极具破坏性的害虫，传统化学防治虽能短期抑制其数量，却会引发抗药性和生态安全问题。基于化学生态学的“推拉”策略作为可持续害虫管理方法，通过驱避害虫（“推”）和吸引其天敌（“拉”）实现生态平衡。本研究以蚜虫（Acyrthosiphonpisum）的OBP9和异色瓢虫（Harmoniaaxyridis）的OBP15为靶标，对异丁香酚进行结构修饰，旨在开发兼具“推拉”活性的生态友好型昆虫行为调节剂，用于蚜虫综合管理。
研究方法
材料与实验设计：选用异丁香酚及其合成的酯类衍生物（I-01至I-11），通过荧光竞争结合实验、分子对接等方法，测定其与ApisOBP9和HaxyOBP15的结合亲和力。
行为学实验：利用T型管嗅觉仪评估对蚜虫的驱避活性，Y型管嗅觉仪评估对异色瓢虫的吸引活性，并计算驱避率和吸引力。
分子机制研究：通过丙氨酸定点突变模拟、密度泛函理论（DFT）计算等，分析化合物与靶蛋白的结合机制，包括疏水相互作用、电荷分布等。
安全性评估：预测并测试目标化合物对蜜蜂、瓢虫、寄生蜂及植物的毒性。
主要结果
结合亲和力：多数异丁香酚衍生物与ApisOBP9和HaxyOBP15的结合活性显著高于异丁香酚，其中化合物I-10表现最优，因其具有更高的疏水性、更大的疏水表面积和更广泛的电荷分布。
行为活性：I-10对蚜虫的驱避率高达72.72%，对异色瓢虫的吸引力显著，且对雄性瓢虫的吸引活性强于雌性，在100μg剂量时效果最佳。
分子机制：I-10通过疏水相互作用与两种OBP紧密结合，其较小的HOMO-LUMO能隙（化学柔软性高）和与蛋白口袋的静电互补性增强了结合能力。
安全性：I-10对蜜蜂、瓢虫、寄生蜂及蚕豆均无显著毒性，具有良好的生物安全性。
结论与意义
本研究成功设计并合成出高效的异丁香酚衍生物I-10，其通过靶向OBPs实现对蚜虫的强驱避和对异色瓢虫的强吸引，且生态安全性良好。这为基于昆虫嗅觉系统开发植物源害虫行为调节剂提供了新思路，为可持续农业中的蚜虫综合管理提供了生态友好型解决方案。未来需进一步验证其田间应用效果及生态效益。