综述：猪屎豆和玉米挥发物对草地贪夜蛾行为的影响：基于伴生植物的可持续玉米害虫管理策略启示

本综述系统解析了猪屎豆（Crotalaria spectabilis）作为玉米伴生作物调控草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）的化学生态学机制。研究通过行为学实验、气相色谱-触角电位联用（GC-EAG）和风洞试验证实，玉米来源的虫害诱导挥发物（HIPVs）能显著吸引雌蛾产卵，而猪屎豆挥发物则无此效应，为利用非寄主植物挥发物开发绿色防控技术提供了理论依据。

　　

研究背景

作为全球重要粮食作物，玉米持续受到草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）幼虫的严重威胁。巴西田间研究表明猪屎豆（Crotalaria spectabilis）作为边界作物可有效控制玉米田间虫害，但其作用机制尚未明确。本研究通过比较分析两种植物挥发物对草地贪夜蛾行为的影响，揭示伴生植物的生态调控机制。

寄主偏好性验证

通过严格控制的行为学实验发现，草地贪夜蛾雌蛾对未受害玉米植株表现出显著的产卵偏好性，而猪屎豆植株几乎不被选择作为产卵场所。这种明显的选择性为猪屎豆作为边界阻隔作物提供了行为生态学依据。

挥发物组分解析

采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对虫害诱导挥发物（HIPVs）进行定性与定量分析。结果显示：幼虫侵害后的玉米植株释放的HIPVs混合物组成显著不同于猪屎豆植株。其中玉米特有挥发物包含12种能引发触角电位（EAG）反应的活性成分，而猪屎豆仅含有其中6种共有成分。

嗅觉受体响应

通过电生理学技术（EAG）精确测定表明，草地贪夜蛾触角对玉米挥发性化合物具有高度敏感性。特别值得注意的是，在玉米HIPVs中鉴定到的12种EAG活性化合物中，有6种在猪屎豆挥发物中同时存在但比例显著不同，提示化合物配比可能是影响行为反应的关键因素。

行为反应验证

风洞生物测定实验证实：基于玉米EAG活性HIPVs配比的人工合成混合物能显著吸引交配后雌蛾，而对应比例的猪屎豆挥发物合成混合物则未引发任何定向飞行行为。这一结果直接证明了植物挥发物组成差异是导致行为差异的核心因素。

生态学意义

研究表明尽管草地贪夜蛾作为广食性昆虫可取食多种植物，但能通过嗅觉系统精准识别最适寄主。猪屎豆挥发物对草地贪夜蛾雌虫缺乏吸引效应的特性，使其成为玉米田伴生种植的理想选择，既可避免吸引害虫又能通过物理阻隔作用发挥防控功能。

应用前景

该研究为开发基于植物挥发物的害虫绿色防控技术提供了新思路。通过精准解析关键挥发性信号化合物，可设计出高效引诱剂或驱避剂，为构建生态可持续的玉米害虫综合治理（IPM）体系奠定理论基础。