华农学者研究揭示除虫菊“除虫”之谜

  

图为:除虫菊花头的瓢虫。 (受访者李进进供图)

  除虫菊有着菊科植物的美丽淡雅,却为何能发挥“除虫”威力?7月8日,记者从华中农业大学获悉,该校王彩云教授课题组与荷兰瓦赫宁根大学研究人员合作,初步揭示了除虫菊“除虫”之谜。前不久,这一研究成果在国际学术杂志《新植物学家》发表,该校园艺林学学院博士生李进进为共同第一作者,王彩云教授为共同通讯作者。

  除虫菊以其花头产生天然除虫菊酯而著称,是一种得到大规模商业化种植的杀虫植物,花头提取物还能作为蚊香的原材料。

  王彩云课题组发现,每年2月至3月,在云南红河、玉溪等地,规模化种植的田间除虫菊进入初花期时,尽管花头上很少发现蚜虫,其花头却能吸引大量瓢虫造访。当地农户习惯将除虫菊套种在果园和菜园里,认为这种套作方式可减少农作物病虫害,减少农药使用量。这些现象引起科研人员关注。

  课题组研究揭示,在除虫菊初花期,其花头会高量释放一种挥发性蚜虫报警信息素E-beta-法尼烯(EbF),这一信息素与其吸引瓢虫的特质密切相关。随着花朵开放,高量储存的EbF从花头释放到环境中,一方面向蚜虫报警,使其远离除虫菊;另一方面却吸引了蚜虫的天敌——瓢虫,为除虫菊当起“护花使者”。

  有趣的是,除虫菊模拟蚜虫报警的现象,与蚜虫群体的报警机制有着高度相似之处。当蚜虫受到天敌攻击后,其腹管会释放EbF,警示同伴尽快停止取食、躲避危险。而蚜虫的天敌如瓢虫,很可能截获这个信号进行食物源定位。

  研究还表明,即便有蚜虫识破“骗局”,在取食除虫菊过程中,也会摄取到少量花朵皮层细胞储存的EbF,并从蚜虫蜜露中释放出来,又会进一步对蚜虫起到“假报警”作用,使其离开取食点。

  据介绍,除虫菊、蚜虫与瓢虫三者之间的分子生态关系,构成了一个非常复杂的化学模拟防御系统,是生物间长期协同进化与适应的结果。华农学者此次取得的研究成果,不仅阐述了除虫菊对害虫的直接与间接防御机理,也开拓了利用除虫菊天然抗虫特性进行生物防治的新思路,对于探究新型复合产业种植模式具有环保意义。(韩晓玲、黎静静、兰涵旗)

责任编辑:胡芳华