中国林科院森环森保所在“天山重齿小蠹单萜类化学信号结构鉴定”方面的研究取得新进展

森环森保所昆虫生态与害虫管理学科组在Journal of Experimental Biology（IF=3.014，二区）发表“Monoterpenoid signals and their transcriptional responses to feeding and juvenile hormone regulations in bark beetleIps hauseriReitter”的研究论文（doi.org/10.1242/jeb.238030）。主要成果阐明了天山重齿小蠹的聚集信息素成分。
天山重齿小蠹（Ips hauseriReitter）属于鞘翅目、象甲科、齿小蠹属昆虫，主要分布在中亚地区，包括哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、俄罗斯和中国的西天山。天山重齿小蠹寄主广泛，主要危害云杉属、松属以及落叶松属植物。目前，关于天山重齿小蠹的化学生态学研究还是空白，生产缺乏有效的聚集信息素产品监测和管理天山重齿小蠹种群。
本研究利用化学分析技术鉴定了天山重齿小蠹刚羽化的成虫、保幼激素III处理的成虫和取食24h后的成虫后肠代谢物组成差异（图-a）。我们检测到4S-(–)-小蠹烯醇、4S-(+)-小蠹二烯醇、4R-(–)-小蠹二烯醇、4S-(–)-顺式马鞭草烯醇、4R-(–)-反式马鞭草烯醇和S-(–)-马鞭草烯酮6个单萜类化合物，代谢物在3种处理状态下表现出很大差异。利用转录组技术确认了天山重齿小蠹合成相关化学信息素的通路及基因表达情况（图-b）。通过嗅觉电生理技术确认了S-(–)-小蠹烯醇和4S-(–)-顺式马鞭草烯醇能引起雌雄成虫很强的电位反应。通过野外行为试验证明了S-(–)-小蠹烯醇和4S-(–)-顺式马鞭草烯醇的二元组合物是天山重齿小蠹的聚集信息素成分。这2种成分在云杉林中对其他齿小蠹，例如，香格里拉齿小蠹和云杉八齿小蠹，不具有生物活性，说明该聚集信息素组分具有很强的物种专一性。
本研究首次鉴定了雪岭云杉林中天山重齿小蠹的聚集信息素成分，对其进行生物活性测试、种间关系验证，为该虫的种群监测和综合防治提供了技术支持。论文第一作者是森环森保所博士研究生方加兴，通讯作者是孔祥波研究员。该工作得到了中央级公益性科研院所基本科研业务项目和国家十三五重点研发计划项目的共同资助。（方加兴/森环森保所）
方加兴 中国林科院森环森保所 2021-05-10

关键词 天山重齿小蠹  基因表达  聚集信息素  图片