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植物保护学院郝赤教授团队在昆虫化学生态研究领域取得新进展

植物保护学院郝赤教授团队长期从事昆虫化学生态研究,特别是在昆虫嗅觉神经生理与化学生态学领域取得一些重要成果。今年下半年末,他们连续在国际著名期刊发表两篇一区TOP文章。

1.9月7日,团队成员闫喜中副教授(第一作者)、团队负责人郝赤教授(通讯作者)与中科院动物所王琛柱研究员(通讯作者)合作的研究成果——Identification and evaluation ofcruciferous plant volatiles attractive toPlutella xylostellaL. (Lepidoptera: Plutellidae)在Pest Management Science(中科院大类1区Top文章,IF2022=4.1)正式发表。

小菜蛾Plutella xylostell(Lepidoptera: Plutellidae)是为害十字花科蔬菜最严重的世界性害虫之一,全世界每年造成的经济损失和引发的防治费用高达40~50亿美元,目前关于小菜蛾的防治仍然以化学农药为主,该害虫对几乎市面在售的化学农药产生了不同程度的抗药性,迫切需要新的环境友好和有效的策略来控制小菜蛾。利用化学生态调控来控制害虫种群数量是一种非常理想的防治方法。

前期课题组研究发现小菜蛾对7种不同十字花科蔬菜的产卵选择喜好性差异很大,选择性顺序为:小白菜>油菜>芥菜>萝卜>菜心>甘蓝>花椰菜。本研究利用气相色谱-电子探针检测(GC-EAD)和气相色谱-质谱(GC-MS)对这7种十字花科植物顶空收集的气味进行了分析,以供鉴定到9种对小菜蛾有活性化合物,包括五种绿叶挥发物(GLV):己醛、反式-2-己烯-1-醇、顺式-3-己烯-1-酚、乙酸顺式-3-己基酯和1-戊烯-3-醇,三种异硫氰酸酯(ITC):异硫氰酸异丙酯、异硫氰酸烯丙酯和异硫氰酸丁酯,以及壬醛。这些挥发物均能引起小菜蛾强烈的电生理和引诱行为反应,这些寄主植物产生挥发物组成和含量的差异可能是小菜蛾对不同寄主植物产卵选择偏好不同的重要原因。其中反式-2-己烯-1-醇和异硫氰酸异丙酯与黄绿色粘板配合使用时在田间表现出极佳的诱捕效果。9种引诱化合物有望成为小菜蛾的行为调控剂,并可能成为“推-拉”防治策略中“拉”成分的候选物质,以控制这种重要农业害虫的种群。

植保学院马力副教授为并列一作;该研究得到了国家自然基金项目、国家重点实验室开放课题、山西农业大学产业引领工程项目、山西农业大学植保学院培育创新项目的资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ps.7735

2.11月3日,团队在Journal of Agricultural and Food Chemistry(中科院大类1区Top文章,IF2022=6.3)发表了题为Electrophysiological and behavioral responses ofPlodia interpunctella(Hübner) females to aldehyde volatiles from dried fruits的研究论文。

印度谷螟Plodia interpunctella(Hübner) (Lepidoptera: Pyralidae),是我国主要的储粮害虫之一。前期工作发现红枣干、草莓干和苹果干能够强烈引诱印度谷螟雌成虫,但介导这种行为的活性化合物尚未被确定。该工作采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)对挥发物进行了分析,发现3种果干共同包含的化合物为:己醛、庚醛、辛醛、壬醛和癸醛。这5种醛类挥发物均能引起印度谷螟雌成虫明显的电生理和行为反应,网笼产卵偏好试验显示己醛、庚醛和辛醛对印度谷螟雌成虫有较强的产卵引诱作用。其中己醛是5种醛类化合物中最具引诱力的挥发性化学物质,在印度谷螟引诱剂的开发方面具有非常大的应用潜力。

团队成员博士研究生赵劲宇为该文章的第一作者,郝赤教授和闫喜中副教授为共同通讯作者;该研究得到了山西省自然科学基金、山西农业大学产业引领工程项目、山西农业大学植保学院培育创新项目和山西省研究生教育创新项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c04530


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