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　　近日，環(huán)植所熱帶果蔬害蟲研究組在植物來源氫氰酸（HCN）對害蟲的致毒機(jī)理研究取得新進(jìn)展。研究證實不同的生氰糖苷和β-葡萄糖苷酶（β-GLU）組合釋放HCN的能力不同。致死中濃度的生氰溶液處理顯著抑制二斑葉螨的解毒、抗氧化和呼吸系統(tǒng)相關(guān)生化酶的活性，從而抑制其發(fā)育繁殖與種群增長。

　　植物組織被害蟲取食時，游離的β-GLU與原本無毒的生氰糖苷發(fā)生生氰反應(yīng)，釋放有毒的HCN，這種二相防御被認(rèn)為在植物抗蟲反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。但以往的研究均通過害蟲對生氰植物的取食偏好性來間接證實HCN的抗蟲功能，由于其他次生代謝物質(zhì)的同時攝入，難以對HCN的單一致毒效果進(jìn)行評價。研究團(tuán)隊篩選了不同植物來源的生氰糖苷（苦杏仁苷、亞麻苦苷、百脈根苷）與β-GLU（苦杏仁和利馬豆來源）組合的生氰反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)亞麻苦苷與利馬豆來源的β-GLU生氰能力最強(qiáng)，對二斑葉螨的致死活性最高，而任意單一的氰苷溶液均不會導(dǎo)致害螨死亡。分子對接模擬試驗證實該組合的結(jié)合能最高，分子間作用力最強(qiáng)。采用致死中濃度處理時發(fā)現(xiàn)，該生氰溶液顯著抑制二斑葉螨解毒、抗氧化和呼吸系統(tǒng)相關(guān)生化酶活性及其編碼基因的表達(dá)，導(dǎo)致二斑葉螨的發(fā)育歷期顯著延長，產(chǎn)卵量、孵化率及種群增長被顯著抑制。研究首次證實了HCN對二斑葉螨的致毒功能，為創(chuàng)新利用HCN防治害蟲提供了理論依據(jù)。

　　相關(guān)成果以“Mechanisms underlying the effects of cyanogenesis on development and reproduction of Tetranychus urticae: Insights from enzyme activity and gene expression aspects” 為題發(fā)表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》。環(huán)植所與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)培博士研究生伍牧鋒為第一作者，梁曉研究員為共同第一作者，陳青研究員和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李志紅教授為通訊作者。該研究得到了國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

圖 氫氰酸抑制二斑葉螨發(fā)育繁殖和種群增長的模式圖

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651324015999