植食性昆虫诱导的鹰嘴豆挥发性有机化合物双重作用机制：抑制豆荚螟与吸引卵寄生蜂的关键靶点

针对鹰嘴豆豆荚螟(Helicoverpa armigera)危害导致的严重减产问题，印度国家生物胁迫管理研究所团队通过GC-MS分析鉴定出27种虫害诱导挥发性有机物(HIPVs)，发现叶面喷施500 ppm二十烷(eicosane)和薁(azulene)可降低幼虫种群44.11%，同时显著增强赤眼蜂(Trichogramma chilonis)的寄生效率(92.5%)，为基于植物挥发物的害虫生态调控提供了新策略。

　　

在印度次大陆，鹰嘴豆作为重要的蛋白质来源作物，常年面临豆荚螟(Helicoverpa armigera)的毁灭性危害，可造成高达41%的产量损失。尽管化学农药仍是主要防治手段，但抗药性发展和环境问题日益凸显。有趣的是，当植物遭受昆虫取食时，会释放特殊的挥发性有机化合物(VOCs)，这些"化学求救信号"既能驱避害虫，又能吸引天敌昆虫，形成天然的防御网络。然而，关于鹰嘴豆中这类"化学语言"的具体成分及其生态功能，科学界仍知之甚少。

为破解这一难题，国家生物胁迫管理研究所的Baskaran Murali团队在《Environmental and Experimental Botany》发表研究，通过对比健康与虫害胁迫下的鹰嘴豆挥发物谱，筛选出关键活性成分进行田间验证和寄生蜂行为实验。研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析挥发物成分，通过田间喷雾实验评估化合物对害虫种群的控制效果，并利用选择实验测定赤眼蜂对处理卵卡的寄生偏好。

3.1 豆荚螟侵染诱导的VOCs特征谱解析
GC-MS检测显示，受虫害刺激的鹰嘴豆释放出27种化合物，比健康植株多出11种，其中8种烃类物质如二十烷(eicosane)和薁(azulene)为全新诱导成分。特别值得注意的是，1-十九碳烯(1-Nonadecene)在受害植株中的相对含量高达30.9%，成为最显著的标志物。

3.2 关键挥发物的田间防控效果
在2021-22年冬季的田间试验中，播种后35天和45天叶面喷施500 ppm二十烷，使豆荚螟幼虫密度降低44.11%，豆荚受害率下降26.37%。同位素标记实验证实，这类长链烷烃能通过气孔进入植物体内，激活系统防御反应。

3.3 挥发物对赤眼蜂的导航作用
实验室选择实验揭示，即使去除卵表天然利它素(kairomones)，经200 ppm二十烷处理的卵卡仍能吸引91.8%的赤眼蜂(Trichogramma chilonis)寄生，与未处理对照组(90.2%)无显著差异。这种行为调控存在浓度阈值效应，500 ppm处理并未进一步提升寄生率。

讨论部分指出，二十烷等C₂₀-C₃₀长链烷烃具有双重生态功能：直接干扰害虫的化学感受系统，同时作为"化学灯塔"引导寄生蜂定位宿主。该研究首次建立鹰嘴豆HIPVs成分谱与生物防治效应的定量关系，为开发基于植物挥发物的"推-拉"(push-pull)防控策略提供理论依据。实践中，可通过基因编辑技术强化作物关键挥发物合成通路，或开发缓释型人工模拟化合物，实现害虫绿色防控。这项成果对减少化学农药依赖、维护农业生态系统平衡具有重要应用价值。