中国农业科学院植保所揭示视觉调控番茄潜叶蛾寄主选择行为

　　近日，中国农业科学院植物保护研究所农业入侵生物预防与监控创新团队在International Journal of Biological Macromolecules（JCR一区，IF=8.2）上发表题为“Opsin mutants alter host plant selection by color vision in the nocturnal invasive pest  Tuta absoluta ”的论文，揭示了新发重大入侵害虫番茄潜叶蛾通过视觉调控寄主选择行为。

 

　　通常认为，昼行性昆虫具有良好的颜色辨别能力，而夜行性昆虫因受夜间微光环境的影响只能看到目标物体的灰色影子，无法识别颜色。事实上，夜间环境中的颜色信息和白天一样丰富多彩，一些夜行性昆虫同样具有良好的颜色视觉能力，可以利用色觉调控其行为活动。番茄潜叶蛾原产于南美洲西部的秘鲁，是最具毁灭性的世界检疫性害虫。我国于2017年8月和2018年3月分别在新疆和云南发现，截至2023年9月，番茄潜叶蛾已在我国20余省（直辖市/自治区）发生，对番茄和马铃薯等茄科作物造成巨大威胁，严重时可致番茄减产80%以上。番茄潜叶蛾是一种多食性夜行性害虫，其如何在夜间微光环境下进行寄主定位仍不清楚。

 

　　文章围绕微光环境下视觉调控昆虫对寄主植物的定位，利用CRISPR/Cas9构建了视蛋白基因 LW2 和 BL 的纯合品系，探索了番茄潜叶蛾偏好特定波长和颜色的调控机制、以及视觉是否在其寄主定位中起作用。结果显示， LW2  （-/-） 品系趋向于390±5nm波长光而 BL （-/-） 品系不趋向于任何一种波长的光， LW2 （-/-） 品系和 BL （-/-） 品系均偏向于白色和白色植物，而野生型番茄潜叶蛾趋向于波长360±5nm以及偏好绿色和绿色植物。该研究明确了视蛋白基因调控番茄潜叶蛾趋光、趋色以及寄主选择行为，揭示了视觉可不受嗅觉气味影响，其寄主定位中起关键作用。该研究打破传统认知，丰富了Vision-Ecology理论。

 

　　该成果是中国农业科学院植物保护研究所刘万学研究员团队在番茄潜叶蛾入侵机制及适应性进化方面研究的最新研究成果，硕士生唐艳红为该论文的第一作者，吕志创副研究员为通讯作者，万方浩研究员、黄聪副研究员、张桂芬研究员、郭建洋副研究员、杨念婉研究员以及长江大学马东方教授对该研究工作给予了指导，研究生毕思言、王晓迪和冀顺霞参与了该项工作。该研究得到国家重点研发计划项目和中国农业科学院科技创新工程项目的资助。

 

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024014399?via%3Dihub

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