近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所在昆蟲(chóng)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《昆蟲(chóng)學(xué)年評(píng)（ Annual Review of Entomology ）》在線發(fā)表題為“The Role of (E)-β-Farnesene in Tritrophic Interactions: Biosynthesis, Chemoreception, and Evolution”的綜述文章,。文章對(duì)(E)-β-法尼烯（EBF）的不同來(lái)源、合成與釋放機(jī)制,，跨營(yíng)養(yǎng)水平的信號(hào)接收模式以及進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，并展望了未來(lái)的研究方向,，深化了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中重要信號(hào)分子調(diào)控三級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)互作的理論認(rèn)知與應(yīng)用實(shí)踐,。

在自然界中，化學(xué)信號(hào)分子是生物體間進(jìn)行復(fù)雜信息交流的關(guān)鍵媒介,。其中,，EBF作為一種典型的倍半萜類(lèi)化合物，從最初作為蚜蟲(chóng)的報(bào)警信息素被發(fā)現(xiàn),，到后來(lái)被證實(shí)由蟲(chóng)害誘導(dǎo)的植物釋放以吸引天敵,，EBF在植物、蚜蟲(chóng)及其天敵昆蟲(chóng)之間的三級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)互作中扮演著至關(guān)重要的角色,，揭示了自然界中復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)控機(jī)制,。

近年來(lái)，隨著功能基因組學(xué),、基因編輯技術(shù),、結(jié)構(gòu)生物學(xué)及計(jì)算生物學(xué)的飛速發(fā)展，我們對(duì)EBF介導(dǎo)的植物-蚜蟲(chóng)-天敵昆蟲(chóng)三營(yíng)養(yǎng)相互作用的理解顯著提升,?？茖W(xué)家已成功鑒定植物EBF合成酶基因并深入研究其功能，同時(shí)逐步探索了蚜蟲(chóng)體內(nèi)EBF的生物合成機(jī)制,。EBF不僅作為報(bào)警信息素影響蚜蟲(chóng)行為,，還參與調(diào)控蚜蟲(chóng)翅形分化，深刻影響其種群擴(kuò)散與分布,。此外,，在生物與非生物因素作用下，EBF的釋放與響應(yīng)展現(xiàn)出可塑性,，使植物與蚜蟲(chóng)能在復(fù)雜多變環(huán)境中靈活應(yīng)對(duì),，共同維持生態(tài)平衡。本文深入探討了EBF在復(fù)雜生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控機(jī)制,，并著重介紹了其在蚜蟲(chóng)與天敵昆蟲(chóng)嗅覺(jué)識(shí)別中的神經(jīng)和分子基礎(chǔ),。強(qiáng)調(diào)了研究蚜蟲(chóng)EBF受體的生物物理和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的重要性,，以及它們?cè)诮沂綞BF與靶標(biāo)受體相互作用中的復(fù)雜模式，為開(kāi)發(fā)新型蚜蟲(chóng)行為調(diào)控劑提供了重要靶點(diǎn),。此外,，文章還倡導(dǎo)采用基于結(jié)構(gòu)或機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)預(yù)測(cè)受體-配體的相互作用，以期設(shè)計(jì),、優(yōu)化和篩選更穩(wěn)定、更高效的昆蟲(chóng)行為調(diào)控劑,。在進(jìn)化層面,，EBF調(diào)控了蚜蟲(chóng)與天敵昆蟲(chóng)之間的軍備競(jìng)賽，它們的氣味受體對(duì)EBF的識(shí)別呈現(xiàn)出趨同進(jìn)化的機(jī)制,，揭示了蚜蟲(chóng)與天敵之間微妙的進(jìn)化關(guān)系,。

展望未來(lái)，從EBF系統(tǒng)中汲取的知識(shí)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其原有范疇,，伴隨著新技術(shù)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,，它將揭示生態(tài)調(diào)控和作物保護(hù)的全新視角與見(jiàn)解。隨著對(duì)EBF及其受體研究的持續(xù)深化,，基于EBF等化學(xué)信號(hào)的創(chuàng)新型害蟲(chóng)行為調(diào)控技術(shù)將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)深刻變革,，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

植保所王冰研究員為論文的第一作者,，基因組所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)王桂榮研究員為通訊作者,，法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院Emmanuelle Jacquin-Joly教授參與了該項(xiàng)工作。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金,、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作項(xiàng)目和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目的支持,。

原文鏈接：https://doi.org/10.1146/annurev-ento-013024-021018