发现可以帮助农民对抗臭虫节省虫害控制费用

对于吸引配偶或传达他们已经找到食物的臭虫，他们使用自己的化学语言：信息素。弗吉尼亚理工大学的研究人员已经发现了对这种化学语言的见解，可以用来开发替代的害虫控制。

“我们已经对臭虫如何合成信息素有了更深入的了解，而这种知识可以让我们在消耗性粮食作物中产生信息素 - 也被称为'陷阱作物' - 以引诱臭虫远离经济作物，”Dorothea Tholl说道。科学学院生物科学教授和弗拉林生命科学研究所附属机构。

这些新的环保和可持续的杀虫剂替代品可以为农民节省数百万美元。

在弗吉尼亚州，自2004年以来，葡萄，甜玉米和苹果等作物受到侵入性棕色mar m臭虫的攻击;白菜也受到了影响，但受到了丑角臭虫的影响。一个亲戚，南方的绿色臭椿也是世界范围内的一种严重的害虫，攻击许多不同的作物，包括豆类和大豆。

Tholl对生物的化学通讯感兴趣，并研究这种化学语言如何在昆虫中进化。在美国农业部国家粮食和农业研究所的资助下，她的实验室在与弗吉尼亚理工大学的同事以及国家和国际机构的跨学科合作中研究产生臭椿信息素的酶。

她的团队的研究最近发表在“美国国家科学院院刊”上。

“我们最近的论文为我们对昆虫如何合成通常用作信息素的复杂倍半萜化合物的理解提供了宝贵的见解。这项工作可以为植物制造昆虫信息素的未来铺平道路，可用于害虫监测和害虫管理策略，如吸引和杀戮，“农业和生命科学学院昆虫学教授，弗吉尼亚州合作推广专家托马斯库哈尔说。

关于这些昆虫信息素的生物合成进化知之甚少，而Tholl团队的研究表明，臭虫有自己的酶促机制来制造信息素而不接受共生微生物或宿主植物的信息素，正如之前所认为的那样。

田纳西州诺克斯维尔的杰森兰卡斯特，最近的生物科学博士。从Tholl实验室毕业，使用新一代测序技术鉴定和功能表征丑角臭氧信息素化合物生物合成途径中的第一种酶。

“已知数千种昆虫的信息素，但对信息素的合成知之甚少。本文主要研究来自丑角臭虫Murgantia histrionica的萜烯衍生信息素，并涵盖了多年的研究。除了死端陷阱的发展作物，这项研究可能允许建立“RNAi干扰”型基因沉默机制，以破坏昆虫的信息素产生，“兰开斯特说。

兰卡斯特还发现其他臭虫如棕色捣蛋臭虫在信息素生物合成中使用酶类似于丑角虫中发现的。除了该团队目前关于臭虫信息素的研究外，该研究还可能为其他昆虫信息素的生物合成及其在害虫管理中的应用提供令人兴奋的未来发现。

Tholl的两名研究生Andrew Muchlinski和Bryan Lehner是该论文的共同作者，并为这项研究做出了重大贡献。

使用Tholl团队开发的遗传工具通过合成生物学产生信息素以在野外应用以促进害虫交配中断具有商业利益。

“总体而言，我们对我们的研究有可能开发新的害虫管理技术的前景感到兴奋，”Tholl说。