我国化学生态学研究成果概述

1.昆虫化学感受机制

国内昆虫化学感受机制的研究，近年来主要有以下几个方面的进展：观察和鉴定了多种昆虫的化学感器形态和功能，涉及的昆虫有棉铃虫（Helicoverpa armigera）、烟青虫（Helicoverpa assulta）、东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）、中红侧沟茧蜂（Microplitis mediator）、鞭角华扁叶蜂（Chinolyda flagellicornis）、红脂大小蠹（Dendroctonus valens）、华山松大小蠹（Dendroctonus armand）、螺旋粉虱（Aleurodicus dispersus）、柑橘粉虱（Dialeurodes citri）、密点曲姬蜂（Scambus punctatus）等，鉴定了多种昆虫的化学感受蛋白，并做了一些功能验证，研究的昆虫有鳞翅目昆虫棉铃虫和烟青虫、水稻二化螟（Chilo suppressalis）、稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis）、草地螟（Loxostege sticticlis）等，直翅目昆虫东亚飞蝗，鞘翅目昆虫华北大黑鳃金龟（Holotrichia oblita）、云斑天牛（Batocera horsfieldi），半翅目昆虫麦长管蚜（Sitobion miscanthi）、绿盲蝽（Apolygus lucorum）等。

以上研究得出的结论主要有：昆虫化学感器的形态多样，其结构与功能密切相关；昆虫的不同化学感受蛋白在不同发育阶段和不同感受器官中有差异性表达；昆虫化学感受蛋白的配体特异性与化学感受蛋白本身相关。

2.昆虫信息素(https://www.daowen.com)

目前，全世界已鉴定和合成的昆虫性信息素或类似物2 000余种，我国鉴定和合成的重要害虫的性信息素也有近百种，为昆虫性信息素研究及在害虫防治中应用提供了保障。蚜虫报警激素是继昆虫性信息素之后，目前研究最多、应用前景最好的一类蚜虫信息素。（反）-β-法尼烯，［（E）-β-farnesene，EBF］作为大多数蚜虫报警信息素的主要甚至唯一成分，可以使蚜虫产生骚动、从植株上脱落，并吸引蚜虫天敌，从而有效控制蚜虫为害。董双林课题组为了揭示十字花科专食性昆虫对寄主识别的嗅觉分子机制，以小菜蛾为对象展开一系列研究，发现3种ITC（苯乙基异硫氰酸酯、4-戊烯基异硫氰酸酯和3-甲硫基丙基异硫氰酸酯）可以引起雌蛾显著的EAG反应和产卵选择性，证实ITC物质是吸引小菜蛾雌蛾产卵的重要嗅觉信号。此外，该课题组还研究了夜蛾科昆虫触角中普遍表达3个不同的信息素结合蛋白（PBP）基因的进化及功能分化，发现在斜纹夜蛾及甜菜夜蛾的性信息素感受中，PBP1起主要作用，PBP2次之，PBP3作用最小，且3个PBP在不同性信息素组分间没有明显的选择性。该研究结果有助于深入了解昆虫的性信息素感受机制，并为设计和开发基于性信息素感受的害虫防治新技术提供指导。

3.植物信息化学物质对昆虫行为的调控

我国在植物信息化学物质对于昆虫的行为调控方面的研究成就，主要表现在：①对于植物信息化学物质的作用机制研究日益深入，所利用的研究手段包括化学提取、纯化、生测、电生理、生物化学等传统技术，也更多地应用分子生物学、免疫学、神经生物学、激光共聚焦显微镜、膜片钳等现代技术手段；②利用植物信息化学物质的方式多样化，从单个化合物到多种化合物，从提纯利用到粗提物应用，从植物化合物单独使用到与昆虫信息素、化学农药和天敌或生物农药联合使用；③所研究和利用的化学物质的作用机制多种多样，包括驱避、吸引、拒斥的挥发性化学物质，也包括具有毒性、拒食性的非挥发性化学物质；④所涉及的植物范围不断扩大，从作物、林木、传统植物，到目前的药用植物、特色植物和外来入侵植物等。

浙江大学娄永根团队做的一些工作，体现了我国这方面的研究成就：团队对水稻诱导抗虫反应的分子机制及其生物学/生态学功能进行了持续研究，深入剖析了植物诱导抗虫反应的化学基础，首次揭示了水稻体内5-羟色胺和水杨酸的生物合成均起源于分支酸且二者相互负调控，研究成果对于水稻乃至其他作物的抗虫育种具有重要意义。此外，该研究组还基于植物诱导抗虫反应机制，结合化学遗传学方法，开发了基于生态功能分子的害虫防控新技术，建立了植物抗性诱导剂的高通量筛选平台，还对筛选获得的4-氟苯氧乙酸（4-FPA）、Bis、WJ-153等水稻抗虫诱导剂进行了深入研究。