近日，中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室深圳分中心）聯(lián)合中國農業(yè)科學院植物保護研究所在昆蟲學領域權威期刊《昆蟲學年評（ 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(E)-β-法尼烯（EBF）的不同來源、合成與釋放機制，跨營養(yǎng)水平的信號接收模式以及進化關系進行了系統(tǒng)闡述，并展望了未來的研究方向，深化了對生態(tài)系統(tǒng)中重要信號分子調控三級營養(yǎng)級互作的理論認知與應用實踐。

在自然界中，化學信號分子是生物體間進行復雜信息交流的關鍵媒介。其中，EBF作為一種典型的倍半萜類化合物，從最初作為蚜蟲的報警信息素被發(fā)現(xiàn)，到后來被證實由蟲害誘導的植物釋放以吸引天敵，EBF在植物、蚜蟲及其天敵昆蟲之間的三級營養(yǎng)級互作中扮演著至關重要的角色，揭示了自然界中復雜而精細的調控機制。

近年來，隨著功能基因組學、基因編輯技術、結構生物學及計算生物學的飛速發(fā)展，我們對EBF介導的植物-蚜蟲-天敵昆蟲三營養(yǎng)相互作用的理解顯著提升。科學家已成功鑒定植物EBF合成酶基因并深入研究其功能，同時逐步探索了蚜蟲體內EBF的生物合成機制。EBF不僅作為報警信息素影響蚜蟲行為，還參與調控蚜蟲翅形分化，深刻影響其種群擴散與分布。此外，在生物與非生物因素作用下，EBF的釋放與響應展現(xiàn)出可塑性，使植物與蚜蟲能在復雜多變環(huán)境中靈活應對，共同維持生態(tài)平衡。本文深入探討了EBF在復雜生態(tài)網(wǎng)絡中的調控機制，并著重介紹了其在蚜蟲與天敵昆蟲嗅覺識別中的神經和分子基礎。強調了研究蚜蟲EBF受體的生物物理和結構基礎的重要性，以及它們在揭示EBF與靶標受體相互作用中的復雜模式，為開發(fā)新型蚜蟲行為調控劑提供了重要靶點。此外，文章還倡導采用基于結構或機器學習的方法來預測受體-配體的相互作用，以期設計、優(yōu)化和篩選更穩(wěn)定、更高效的昆蟲行為調控劑。在進化層面，EBF調控了蚜蟲與天敵昆蟲之間的軍備競賽，它們的氣味受體對EBF的識別呈現(xiàn)出趨同進化的機制，揭示了蚜蟲與天敵之間微妙的進化關系。

展望未來，從EBF系統(tǒng)中汲取的知識將遠遠超出其原有范疇，伴隨著新技術所帶來的挑戰(zhàn)與機遇，它將揭示生態(tài)調控和作物保護的全新視角與見解。隨著對EBF及其受體研究的持續(xù)深化，基于EBF等化學信號的創(chuàng)新型害蟲行為調控技術將為農業(yè)生產帶來深刻變革，為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

植保所王冰研究員為論文的第一作者，基因組所(大鵬灣實驗室)王桂榮研究員為通訊作者，法國農業(yè)科學研究院Emmanuelle Jacquin-Joly教授參與了該項工作。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃政府間國際科技創(chuàng)新合作項目和中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目的支持。

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