森环森保所揭示了植物化学成分调控齿小蠹寄主适应机制

森环森保所昆虫生态与害虫管理学科组首次阐明了齿小蠹寄主专化性和多营养级相互作用的化学生态学基础，填补了齿小蠹在非历史寄主适应性和种间竞争机制方面的研究空白。该研究成果以《植物化学信号介导云杉八齿小蠹的寄主专一性与物种间相互作用》（Phytochemical signaling mediates host specificity and species interactions in the Eurasian spruce bark beetle）为题，发表在国际知名期刊《Journal of Pest Science》（中科院一区，IF=4.1）。

齿小蠹是针叶林生态系统最具破坏性的重大蛀干害虫，近年在中国东北虎豹国家公园、天山和贺兰山国家级自然保护区等重要生态区爆发成灾，导致大量针叶树死亡，造成了严重的生态危害和经济损失。寄主植物化学成分对小蠹虫寄主选择、种群扩张、生态位构建等方面发挥着关键的化学信号调控作用，一直是生态学研究的国际前沿和热点。然而，我国在植物化学物质介导齿小蠹种群爆发方面缺乏系统性研究，制约了对齿小蠹危害特性的认识和防控效果的提升。

研究团队针对中国北方针叶林内同域分布的云杉八齿小蠹和落叶松八齿小蠹，开展植物化学信号介导的生物互作研究。发现落叶松八齿小蠹可以在非历史寄主云杉上完成生活史及聚集信息素的生物合成，而云杉八齿小蠹不能在非历史寄主落叶松上完成生活史，且其聚集信息素生物合成受到严重抑制。通过同位素示踪技术，首次确认云杉八齿小蠹的聚集信息素成分S-顺式-马鞭草烯醇的直接生物合成前体是S-(–)-α-蒎烯，证实昆虫保幼激素III和细胞色素P450基因参与该生物合成过程，解析了云杉八齿小蠹代谢α-蒎烯的过程机制，并筛选获得一系列具备行为调控潜力的挥发物。

研究团队进一步在东北虎豹国家公园开展所有代谢产物的行为活性验证，发现S-(–)-顺式-马鞭草烯醇和R-(–)-反式-马鞭草烯醇对落叶松八齿小蠹的聚集行为产生了显著的抑制作用。近缘种间化学信号交互干扰是维持齿小蠹生态位分化的重要化学屏障，从而避免两种齿小蠹在寄主利用上发生过度竞争。该研究成果为我国重要齿小蠹的高效引诱剂和驱避剂研发提供了关键技术支撑。

森环森保所方加兴副研究员为论文第一作者，孔祥波研究员和山东农业大学陈大风教授为共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金（No.32371896、32301592）资助。