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假信息素提供了一种方法来挫败葡萄粉虱的爱情生活,并防止这些多产的软体害虫在葡萄酒、葡萄干和鲜食葡萄的葡萄园中达到破坏性水平。
生产大量的化学昆虫性引诱剂并释放到空气中以防止失恋的雄性粉蚧找到雌性进行交配可能是困难且昂贵的。然而,现在,农业研究服务中心(ARS)科学家对害虫嗅觉系统的研究正在提供成本更低的合成信息素替代品的线索。
考虑到它们可以在生长季节产生多代,防止藤蔓粉虱相遇和交配是一件大事。如果不加以控制,害虫会从葡萄植株中吸取汁液,削弱葡萄植株的生命力,降低果实的产量和质量。它们还会分泌蜜露,这种废物会滴在葡萄串上并促进黑色烟霉的生长,这两者都会降低水果的销路。
雪上加霜的是,也许最重要的是,害虫还传播一组引起葡萄卷叶病的病毒。当感染率达到25%或更高时,这些病毒的存在可能会导致整个葡萄园遭到破坏。
利用藤粉虱的基因组图谱和复杂的分析程序,科学家们发现了两种关键的嗅觉受体(总共50个),它们提醒雄性粉虱,爱以千里光薰衣草酯的形式存在于空气中,薰衣草千里光酸酯是植物中唯一的化学成分。女性的信息素。
密苏里州哥伦比亚市ARS昆虫生物控制研究实验室的昆虫学家雅各布·科科伦(JacobCorcoran)指出,这些受体非常特异,自然界中发现的其他已知化学气味剂都不会促使雄性飞去寻找雌性交配。
为了证实这种特异性,Corcoran和俄勒冈州科瓦利斯市ARS园艺作物病虫害管理研究中心的植物病理学家WalterMahaffee使用实验室培养的特殊细胞系来表达(检查其功能)两种藤粉虱的细胞系。嗅觉受体。
接下来,他们将细胞暴露于不同剂量的千里光薰衣草酯中。这触发了细胞信号通路的激活,指示受体检测到信息素。这些细胞还暴露在葡萄藤的气味中,粉虱在自然界中通常会发现这些气味很有吸引力。然而,没有信号通路被激活,证实这两种受体对性信息素化合物具有高度特异性。
通过这种方法,科学家们开始考虑用更邪恶的方式来扰乱害虫的爱情生活。
一方面,他们设想使用这种方法来筛选称为拮抗剂的分子,这些分子可用于使害虫在自然界中的嗅觉受体失活,从而阻止它们检测到信息素,并注定雄性藤粉虫将过着悲伤、孤独的单身生活。或者,相反,可以配制称为激动剂的蛋白质,使受体处于“超速”状态,迫使雄性追逐不存在的幻影信息素信号。
另一方面,研究人员正在寻求在生物传感器中使用嗅觉受体,这种信息素嗅探装置可以部署在整个葡萄园中,以提醒种植者害虫数量在何时何地增加,以便相应地采取对策。
正如科学家们所见,使用基于信息素的策略(例如干扰交配)是对抗粉蚧的多管齐下的一部分,其中包括使用杀虫剂、天然油等有机相容产品以及生物或文化控制方法。
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