甲基水杨酸对草蛉的物种及情境依赖性吸引作用揭示其在生态调控中的复杂角色

【字体: 时间:2025年04月15日 来源:Scientific Reports 3.8

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  编辑推荐:针对甲基水杨酸(MeSA)作为植物挥发物(HIPVs)在生物防治中效果不一的争议,匈牙利农业研究中心联合国际团队通过田间实验,揭示了其对草蛉(Chrysoperla carnea复合体与Chrysopa formosa)的物种特异性吸引及协同效应。研究发现MeSA对C. carnea有弱吸引作用,但与苯乙醛(PAA)联用显著增强效果;对C. formosa则需结合蚜虫性信息素(1R,4aS,7S,7aR)-nepetalactol才显协同效应。该研究为精准开发生物防治策略提供了关键依据。

  在农业生态系统中,植物与昆虫的化学通讯网络是生物防治的核心。甲基水杨酸(MeSA)作为典型的虫害诱导植物挥发物(HIPVs),长期被认为能吸引天敌昆虫如草蛉(Neuroptera: Chrysopidae),但其实际效果却存在显著矛盾——部分研究报道其强吸引力,另一些则显示无效。这种争议背后,可能隐藏着物种或环境依赖性的复杂机制。

为破解这一谜题,匈牙利农业研究中心的Sándor Koczor团队联合英国洛桑研究所,在匈牙利果园开展了一系列田间实验,对比MeSA与已知草蛉引诱剂(如苯乙醛PAA、蚜虫性信息素(1R,4aS,7S,7aR)-nepetalactol和角鲨烯)的单独及联合效应。研究采用随机区组设计,使用CSALOMON VARL+漏斗陷阱,通过聚乙烯小瓶(PE vial)和袋(PE bag)两种释放装置递送化合物,并统计不同草蛉物种的捕获量。

研究结果揭示:1)C. carnea复合体对MeSA有弱吸引(雌性占60-86%),但PAA的吸引力显著更强,而MeSA与PAA联用产生协同效应;2)C. formosa仅对(1R,4aS,7S,7aR)-nepetalactol有反应,且MeSA能协同增强其效果,但与角鲨烯联用无效;3)不同剂量比例(1:1至5:1)的MeSA与nepetalactol组合均能提升捕获量,表明其协同机制具有宽泛的配比容受性。

讨论部分指出,MeSA的生态功能远超单一“天敌引诱剂”角色:对C. carnea可能同时作为食物(花挥发物)和产卵线索(HIPVs),而对C. formosa则需与性信息素共同作用。这种物种和情境依赖性解释了既往研究的矛盾结果,并为定制化生物防治策略提供了理论支撑——例如,在C. carnea主导区域可优先使用MeSA+PAA组合,而针对C. formosa需结合nepetalactol。

该研究发表于《Scientific Reports》,首次系统解析了MeSA在草蛉化学通讯中的多维作用,为HIPVs的精准应用树立了新范式。未来研究需扩大至更多草蛉物种及地理种群,以全面揭示其进化生态学意义。

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