幼虫营养调控草地贪夜蛾性信息素组成的机制研究及其在害虫防控中的应用

本研究针对草地贪夜蛾(FAW)性信息素组成受幼虫期寄主植物影响的科学问题，通过实验室模拟不同园艺作物(甜玉米、豆类、秋葵等)饲喂条件，结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析发现：幼虫取食辣椒和秋葵显著提升成虫性信息素(Z7C12Ac、Z9C14Ac等)释放量，但腺体成分比例保持稳定。该成果为开发区域性高效诱芯提供了理论基础，对跨作物系统监测入侵种群具有重要实践价值。

　　

在全球农业面临草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)跨境入侵的背景下，这种可危害350余种植物的多食性害虫，其性信息素通讯机制一直是防控研究的关键。尽管已知地理种群和寄主品系(玉米型/水稻型)存在信息素差异，但幼虫期营养如何影响成虫化学信号的研究仍属空白。澳大利亚作为杂交种群的新入侵地，明确寄主植物对性信息素的调控作用，对开发精准诱捕技术至关重要。

Macquarie University的研究团队通过控制实验，系统评估了甜玉米叶片/籽粒、豆类叶片/豆荚、秋葵叶片/果实等六种饲料对FAW性信息素的影响。研究发现成虫释放的四种关键组分中，(Z)-9-十四碳烯乙酸酯(Z9C14Ac)占主导(93%)，而(Z)-11-十六碳烯乙酸酯(Z11C16Ac)和两种十二碳烯乙酸酯(Z7C12Ac/Z9C12Ac)构成次要成分。值得注意的是，取食辣椒和秋葵的个体信息素释放量显著高于其他饲料组，但腺体内组分比例保持稳定——这一发现揭示了营养主要通过调控释放行为而非合成途径影响化学通讯。

研究采用三大关键技术：1) 多寄主饲喂体系(分龄期提供叶片/果实)；2) 固相微萃取-气相色谱联用(SPME-GC-MS)定量头部空间挥发物；3) 腺体提取物标准化定量(以n-十七烷为内标)。通过建立标准曲线，实现了Z9C14Ac等组分的ng级精确定量。

主要结果

1. 信息素组成特征：澳大利亚种群呈现Z9C14Ac>Z11C16Ac>Z9C12Ac≈Z7C12Ac的独特比例，与墨西哥种群相似但显著区别于佛罗里达种群。

2. 寄主植物调控效应：辣椒饲喂组Z9C12Ac释放量提升2.3倍，秋葵组Z11C16Ac相对含量增加58%，表明脂质前体(如棕榈酸、亚油酸)可能通过β-氧化途径促进信息素合成。

3. 腺体-释放解耦现象：虽然辣椒组释放量激增，但腺体储存量仅Z11C16Ac存在差异，说明营养主要调控信息素释放行为而非合成上限。

讨论与意义

该研究首次证实幼虫营养可特异性调节FAW信息素释放动力学，为解释杂交种群田间行为变异提供了新视角。尽管腺体组分比例保守性支持广谱诱芯的可行性，但寄主依赖性释放差异提示需针对辣椒/秋葵等高释放作物设计增强型配方。论文发表于《Journal of Chemical Ecology》的发现，不仅完善了昆虫化学通讯理论，更为澳大利亚等新入侵区的精准监测提供了分子生态学依据。后续研究可结合风洞实验验证不同释放量对雄虫趋性的实际影响，并探索脂肪酸代谢通路关键酶(如去饱和酶)的转录调控机制。