中科院973计划最新文章分析化学信号

　　

生物通报道：来自中国科学院动物研究所的研究人员以小麦主要害虫-麦长管蚜为研究对象，模拟了分析了未来加倍的大气CO2浓度升高条件下麦蚜种群和个体对蚜虫报警激素的响应作用。结果发现麦蚜对报警激素这种化学信号在大气CO2浓度升高的情况下，响应能力会下降，这说明全球气候变化能降低了蚜虫对外界环境胁迫的反应能力。这一研究成果公布在国际生态学期刊Agriculture, Ecosystems & Environment杂志上。

领导这一研究的是中国科学院动物研究所研究员戈峰博士，其主要从事生态学、昆虫生态学及害虫生态管理研究，主持中国科学院创新工程方向性项目《农业重要病虫害的暴发成灾机理及其控制的高新技术研究》、国家自然科学基金重点项目《被害松树-松毛虫-天敌的信息联系及其调控机理研究》和国家自然科学基金项目多项，负责国家“973项目”的专题《作物多样性与控害保益功能研究》等。

在植物－植食性昆虫－天敌系统中，化学信号被认为是最有效、最广泛的通讯媒介。蚜虫在遭遇天敌或外界干扰后将，会对同种其他个体产生报警反应，使其迅速逃离现场。这种经长期进化的利他信息素，在既无化学武器也没有肢体结构武器的情况下，可以说是维持生存的必要条件。

在这篇文章中，研究人员以麦长管蚜为研究对象，分析了大气CO2浓度与报警激素响应之间的关联，他们模拟了分析了未来加倍的大气CO2浓度升高条件下麦蚜种群和个体对蚜虫报警激素的响应作用。结果表明，在正常CO2浓度环境中，报警激素对麦蚜的种群数量有显著的抑制作用。但在高CO2浓度环境中，无论暴露于低频率警激素还是高频率警激素环境中，麦蚜的种群密度及其有翅蚜比例均不会发生改变，麦蚜种群对报警激素的胁迫作用并不敏感。产生这一现象的主要原因是麦蚜体内乙酰胆碱酯酶活性的降低。

这项研究结果显示，在未来大气CO2浓度升高的情况下，麦蚜对报警激素的响应能力下降，也即对外界环境胁迫的反应能力降低。这篇文第一作者孙玉诚为种群生态与全球变化研究组助理研究员，研究工作得到了国家重大基础研究计划（973）、中国科学院知识创新工程重要方向项目和基金委创新研究群体项目的资助。

报警激素是昆虫信息素的一种，信息素的种类很多，通过信息素的释放向昆虫的种内和种间传送各种信息，其中主要的有性信息素、产卵忌避素、报警激素、集合信息素及跟踪信息素。其中用来诱杀和干扰昆虫正常行为的昆虫性信息素成为害虫管理中一个重要的手段，如巴基斯坦通过使用棉铃虫性信息素防治棉铃虫（Penctinophoragossypiella）达到 100%干扰交配，节省农药 50%的效果，中国科学院动物研究所应用棉铃虫性引诱剂大面积防治棉铃虫，可使雌蛾交配率下降 40-70%，效果十分显著，1992-1999 年的应用面积达 400 多万公顷。

戈峰博士研究组近期重点研究大气CO2浓度和O3升高条件下“作物-害虫-天敌”的相互作用关系，分析不同类型昆虫对CO2浓度升高的响应机制；探讨景观农田生态系统中作物-害虫-天敌食物网关系；解析地上与地下生物互作、群落结构与功能关系和生物多样性控害能力。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Sun Y, Su J, Ge F. 2010. Elevated CO2 reduces the response of Sitobion avenae (Homoptera: Aphididae) to alarm pheromone. Agr. Ecosys. Environ.135: 140-147
 

作者简介：

戈峰，博士 研究员，博士生导师
学科：生态学

1963年11月出生，博士，中国科学院动物研究所研究员，博士生导师，农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室副主任，1995年和1999年赴美国俄亥俄州立大学（OSU）合作研究，2002年、2003年赴美国德州农工大学（Texas A&M University）、德州理工技术大学（Texas Technology University）和土耳其由子伊库尔大学(Yuzyicul University, Turkey)合作研究。主要从事生态学、昆虫生态学及害虫生态管理研究，主持中国科学院创新工程方向性项目《农业重要病虫害的暴发成灾机理及其控制的高新技术研究》、国家自然科学基金重点项目《被害松树-松毛虫-天敌的信息联系及其调控机理研究》和国家自然科学基金项目多项，负责国家“973项目”的专题《作物多样性与控害保益功能研究》，与广东、贵州等地联合研究开发荔枝害虫、茶叶害虫无公害生物防治技术。有关《棉铃虫区域性生态调控研究》和《棉田生态系统结构功能及生态调控》分别荣获中国科学院院科技进步二等奖和院长奖学金优秀论文奖。已在SCI源等刊物上发表100多篇研究论文。主编《现代生态学》一书，申报国家专利5项。兼任中国生态学会副秘书长，中国昆虫学会昆虫生态专业委员会主任，中国科学院研究生院兼职教授，北京爱迪生发明协会理事，《昆虫知识》副主编、《生态学报》、《生态学杂志》和《Insect Science》编辑委员会委员。至今已培养博士研究生4名，硕士研究生1名；目前在读博士研究生6名，硕博连读研究生1名，合作培养研究生5名。