分类: 质谱检测, 转录组学

2026年2月25日,福建农林大学侯有明院长教授/吴升晏教授团队在国际权威期刊PNAS发表研究成果并入选封面论文。题为《A host-derived volatile primes context-dependent foraging behavior in parasitic nematodes via a lysosome-associated neural pathway》。

该研究突破传统生防线虫觅食行为分类框架,为生物防治因子行为调控与绿色防控技术发展提供了重要理论基础。百迈客生物为该研究提供了转录组测序技术服务。

长期以来,昆虫病原线虫(有益线虫)的觅食行为被概括为“巡游型” (主动搜索)与“伏击型” (埋伏等待),这一划分在害虫生物防治领域被广泛沿用。然而,这一看似清晰的分类,在面对真实复杂环境时却逐渐显露出解释不足的问题。该研究从生态实际出发,发现线虫并非“性格固定”,而是能够在特定信号作用下灵活调整觅食策略,从而提出其行为具有连续变化的可塑性特征。这一认知突破,使人们重新审视经典的二分模型,为行为生态学提供了更贴近自然情境的理论框架。

研究的关键切入点来自一个看似不起眼的信号——寄主昆虫释放的挥发性物质丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)。团队通过化学生态学与行为学的交叉研究发现,这一气味信号能够显著“激活”线虫,使其运动更活跃、跳跃更频繁,并更敏锐地朝向寄主移动。原本以“伏击”为主的线虫,在这一信号作用下会表现出更主动的觅食方式,从而大幅提升在复杂环境中寻找隐蔽寄主的能力。这一过程揭示,寄主并非被动对象,而是能够通过化学信号主动影响寄生者行为,在生态系统中形成动态互动关系。

在机制层面,研究进一步从行为调控角度出发,通过对暴露于BHT的线虫进行转录组测序,解析了溶酶体相关神经通路在这一过程中所起的作用。结果表明,寄主挥发物信号能够通过影响线虫体内相关转运系统与代谢状态,进而改变其神经活动与行为输出。研究成功将化学信号、能量代谢与行为响应建立起关联,体现了从生态现象到生理调控的跨层级认知整合。在应用基础层面,该研究为生物防治技术的发展提供了新的思路。通过利用寄主挥发物或模拟信号对线虫进行“生态预激” ,可实现对生防线虫行为的精准调节,从而提升其在隐蔽性或钻蛀型害虫(如红棕象甲、番茄潜叶蛾等)防控中的效率,减少化学农药依赖,推动农业绿色发展。这一成果不仅拓展了生物防治的技术边界,也为农业生物安全提供了新的科学支撑。

关于作者

吴升晏,福建农林大学植物保护学院教授,农林生物安全全国重点实验室科研骨干。入选福建省高层次人才(B类)、福建省引才“百人计划”,并荣获2025年福建省青年五四奖章等殊荣。主要从事入侵生物生态学与害虫绿色防控研究,聚焦昆虫病原线虫(有益线虫)与寄主昆虫互作机制,以及其在生物防治中的应用。近五年,主持(完成)国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、省部级课题等科研项目10项,以通讯作者或第一作者在PNAS、Soil Biology and Biochemistry、Journal of Pest Science、Pest Management Science等国际学术期刊发表论文10余篇,提出“以虫治虫”生态防控理念,研发新型“释线剂”制剂并推广应用,致力于构建安全高效的害虫生物防治体系。作为台湾籍科研工作者,积极促进闽台生态防控领域的科技交流与合作。

 

 


 

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