飞蝗"抱团产卵"密码被中国农科院科学家破解——共生细菌2,4,6-三甲基吡啶驱动聚集产卵+卵化学防御
国家级科研机构在顶级期刊级成果，揭示飞蝗聚集产卵与卵防御的分子机制，为蝗灾绿色防控提供全新靶点，信息增量与权威性俱佳。
中国农业科学院基因组所（大鹏湾实验室）常贺坦研究员、Bill S.Hansson院士与王桂荣研究员团队联合国内外合作单位，揭示飞蝗借助母传共生细菌实现聚集产卵与卵防御的分子机制。研究锁定关键挥发物2,4,6-三甲基吡啶（2,4,6-TMP），由群居飞蝗卵荚附着的共生细菌释放；该分子还能驱避及毒杀红火蚁、线蚓、步甲等多种土壤蝗卵天敌。团队从82个受体基因中鉴定出两个必需嗅觉受体；敲除任一受体，集群产卵行为随之被破坏。研究构建了"飞蝗宿主—母传共生菌—挥发物—天敌"的多级互作链条，为飞蝗两型分化、蝗灾世代延续与爆发成灾提供全新解释。
飞蝗为何敢“抱团”产卵？我国科学家发现飞蝗成灾的“跨代密码”
科创中国
14小时前
飞蝗是全球重大农业害虫，聚集成群的飞蝗会把卵集中产在同一片土壤中，这种"抱团"产卵的方式是蝗灾世代延续的关键。然而，卵聚得越密越容易被天敌捕食，飞蝗为何敢"抱团"产卵？
日前，中国农科院基因组所（大鹏湾实验室）常贺坦研究员、Bill S. Hansson院士与王桂荣研究员团队联合国内外合作单位，研究揭示了飞蝗借助母传共生细菌实现聚集产卵与卵防御的分子机制。
研究团队从蝗虫产卵行为入手。实验证实，群居飞蝗倾向聚集产卵，散居飞蝗的产卵位点则高度分散，而群居型的卵荚里藏着吸引同类雌蝗聚集产卵的气味密码。
借助气相色谱-质谱联用技术层层分离，团队锁定了一种关键挥发物：2,4,6-三甲基吡啶（Trimethylpyridine，简称 2,4,6-TMP），该分子由群居飞蝗卵荚特异性释放，可吸引同类雌蝗集中产卵。
借助果蝇空神经元异源表达体系与基因编辑技术，团队从82个受体基因中鉴定出飞蝗感知该信号的两个必需嗅觉受体；敲除任一受体，飞蝗即丧失对上述挥发物的嗅觉偏好，集群产卵行为随之被破坏。
更关键的是，研究发现2,4,6-TMP并非飞蝗自身合成，而是源于卵荚附着的共生细菌。研究还发现，除介导聚集产卵外，2,4,6-TMP还能驱避以及毒杀红火蚁、线蚓、步甲等多种土壤蝗卵天敌。
该研究完整构建了“飞蝗宿主—母传共生菌—挥发物—天敌”的多级互作链条，创新性阐明飞蝗借助母本垂直传递的共生细菌，依靠单一挥发性分子同时实现生殖同步化与后代化学防御，巧妙化解高密度产卵带来的高捕食风险。这一发现不仅拓展了昆虫—微生物共生互作的认知边界，也为理解飞蝗两型分化、蝗灾世代延续与爆发成灾提供了全新解释。
来自：中国农业科学院深圳农业基因组研究所