银蝇Leucotaraxis argenticollis对铁杉球蚜Adelges tsugae潜在摄食抑制物质的发现及其生物防治意义

为解决入侵性害虫铁杉球蚜(Adelges tsugae, HWA)对北美铁杉的毁灭性危害，Virginia Tech等机构的研究人员通过GC-MS技术，首次揭示了生物防治天敌银蝇Leucotaraxis argenticollis通过摄食HWA蜜露水平转移并垂直传递其分泌的蒽醌类物质(chrysarobin/chrysophanol)，这些化合物可能作为防御物质增强银蝇的控害潜力，为HWA生物防治体系优化提供了新依据。

　　

北美东部和卡罗莱纳铁杉正面临一场生态危机——入侵性害虫铁杉球蚜(HWA)通过吸食树液导致针叶脱落，树木最快4年内死亡。尽管引入Laricobius属甲虫进行生物防治取得一定成效，但其土壤化蛹期与HWA第二代爆发期存在时间差，控害效果有限。此时，来自太平洋西北部的银蝇Leucotaraxis spp.因其与HWA生命周期同步的特性进入科学家视野，但其在东部释放后未能稳定定殖。实验室中一个有趣现象引发关注：银蝇幼虫受干扰时会分泌黑色排泄物，而其中竟含有HWA特有的防御性化合物蒽醌类物质(chrysarobin/chrysophanol)。这些物质在其他昆虫中已被证实具有摄食抑制作用，那么银蝇是否通过特殊机制获取并利用这些"化学武器"？

Virginia Tech等机构的研究团队通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)，系统分析了以HWA蜜露或人工饲料喂养的银蝇不同发育阶段及排泄物中的化合物组成。研究揭示：仅摄食HWA蜜露的成虫体内检测到蒽醌类物质(比例2.5:1)，而人工饲料组则完全缺失；这些化合物还存在于其卵(5:1)、早期幼虫(1.5:1)及幼虫排泄物(10:1)中，但在预蛹期消失，蛹壳仅存微量。这表明银蝇通过水平转移从HWA获取蒽醌类物质，并能将其垂直传递给后代。

在材料与方法部分，研究团队从华盛顿州13个地点采集HWA侵染的铁杉样本，在15°C:10°C(L:D)条件下饲养银蝇成虫，分别用人工饲料(wheast)或HWA蜜露喂养。通过GC-MS分析成虫、卵、幼虫、蛹等发育阶段及排泄物样本，采用RTX-5色谱柱，程序升温至280°C，通过特征离子m/z=254( chrysophanol)和m/z=240(chrysarobin)进行定性定量。

研究结果部分显示：

1. 化学分析验证：质谱特征峰证实银蝇体内存在与HWA相同的蒽醌类物质，成虫仅通过摄食HWA蜜露获得该物质。
2. 发育阶段动态：化合物在卵中浓度最高(5:1)，早期幼虫显著降低，预蛹期消失，暗示代谢消耗或转化。
3. 防御行为关联：幼虫受干扰时分泌的黑色排泄物含高浓度蒽醌(10:1)，提示其可能作为化学防御物质。

讨论部分强调：这是首例双翅目捕食者从猎物水平转移防御物质的报道。银蝇通过三种途径利用蒽醌类物质：(1)成虫从HWA蜜露获取；(2)幼虫直接摄食HWA卵；(3)雌虫将化合物传递给卵。这些物质可能发挥三重作用：幼虫排泄物的即时防御、蛹壳附着物的抗菌保护、以及卵的化学屏障。与能自主合成蒽醌的叶甲不同，银蝇完全依赖猎物来源，这种专一性关系解释了为何它们能成为HWA的特效天敌。

该研究发表于《The Science of Nature》，不仅揭示了银蝇-HWA互作的新机制，更为生物防治剂筛选提供了关键标准——能否利用猎物防御物质。未来研究将量化各发育阶段化合物浓度，并验证其对广谱天敌的实际威慑效果，这对构建多层防御的HWA综合治理体系具有重要指导意义。