近日，中國(guó)熱科院環(huán)植所南繁作物與遷飛害蟲(chóng)研究組在甲維鹽對(duì)草地貪夜蛾的毒理機(jī)制方面取得了新進(jìn)展，首次揭示了腸道微生物在促進(jìn)甲維鹽毒性中的重要作用。
研究團(tuán)隊(duì)利用宏基因組和代謝組等多組學(xué)技術(shù)深入探討了腸道微生物在甲維鹽殺蟲(chóng)作用中的關(guān)鍵角色。研究發(fā)現(xiàn)，甲維鹽破壞了草地貪夜蛾腸道微生物的平衡，并影響腸道微生物代謝功能，從而導(dǎo)致昆蟲(chóng)的死亡。具體表現(xiàn)為：一是甲維鹽減少了免疫相關(guān)微生物和基因的豐度，破壞了腸道中抗氧化酶的平衡，從而破壞了腸道形態(tài)。二是甲維鹽降低了分解多糖的微生物豐度和微生物編碼的碳水化合物活性酶基因豐度，影響了昆蟲(chóng)的代謝功能和生長(zhǎng)。三是甲維鹽刺激了微生物合成γ-氨基丁酸的酶基因的豐度，并催化產(chǎn)生更多的γ-氨基丁酸，而γ-氨基丁酸是導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)。
研究結(jié)果提供了腸道微生物在促進(jìn)甲維鹽毒性作用中的直接證據(jù)，進(jìn)一步提出腸道微生物作為開(kāi)發(fā)新型殺蟲(chóng)劑的潛在靶點(diǎn)，為害蟲(chóng)防治策略提供了新的思路。該研究成果不僅為開(kāi)發(fā)新型、高效、可持續(xù)的殺蟲(chóng)劑提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)也為未來(lái)害蟲(chóng)防治領(lǐng)域開(kāi)辟了新的研究方向。
相關(guān)成果以“The toxicological mechanism of emamectin benzoate in Spodoptera frugiperda via regulating gut microbiota”為題發(fā)表于《Entomologia Generalis》。環(huán)植所與貴州大學(xué)聯(lián)培研究生劉卓和呂寶乾研究員為論文共同第一作者，呂寶乾研究員為論文通訊作者。該研究得到海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1127/entomologia/2024/2913
