令人無法抗拒的氣味分子誘使蝗蟲蜂擁而至
2020/09/15 @國際
摘要
蝗害往往造成農作物難以預估的歉收與災損，也會造成全球糧食價格波動，各國科學家對此紛紛投入相關研究，而中國科學院找出蝗蟲會被4-乙烯基苯甲醚（4VA）此類化合物所吸引，若能妥善利用此化合物進行蝗蟲干擾機制研究，將有助於蝗蟲無法群聚，降低農作物損傷。
示意圖
今年蝗蟲的蟲害問題導致全球多個農作物產區受到損失，如蝗蟲吞食東非作物並威脅到巴基斯坦糧食供應。事實上，單隻蝗蟲本身是相當無害的，一旦它發生變態會使外觀顏色改變並且開始群聚，進而破壞田野。那麼是什麼原因讓蝗蟲產生群居性呢？研究團隊透過行為分析、電生理紀錄、嗅覺受器特徵和田野試驗等揭示了費洛蒙中的秘密，並發表於「自然」國際期刊。
該研究由中國科學院的研究團隊執行，其著眼於探討分佈最廣的昆蟲—飛蝗及這類昆蟲所產生的幾種化合物（phenylacetonitrile、benzeneacetaldehyde、4-vinylanisole、2,5-dimethylpyrazine、phenethyl、alcohol與anisole）。他們發現0.5-5000 ng/μl 的4-乙烯基苯甲醚（4-vinylanisole，簡稱4VA）對不同年齡及性別的蝗蟲而言如同香水般無法抗拒，一旦加入這些小群體後，蝗蟲也開始散發氣味，形成一種反饋機制，導致大量蝗蟲開始群聚。此外，當四至五隻蝗蟲聚在一起時就會開始釋放4VA，且幾乎在蟲體的所有組織中能偵測到4VA，其中，後腿所含的4VA佔了56%，有鑑於此，這項研究的結果為害蟲防治提供了令人振奮的可能性，如使蝗蟲不具偵測這種費洛蒙的受器、利用4VA誘捕蝗蟲，以便將其殺死或找出干擾受器偵測到4VA的化合物，使蝗蟲無法群聚。【延伸閱讀】探索應對非洲秋季蠕蟲暴發的最佳策略
研究團隊嘗試了其中一種方法，他們在實驗室與田野中，將合成的化合物作為誘捕蝗蟲的工具，試驗結果發現蝗蟲皆可有效地被引誘，因此可藉由追蹤4VA的產生以預測群聚的地方並進行相應的管理，然而從實驗室到實際應用仍需進行優化和調整。洛克菲勒大學神經遺傳學和行為實驗室負責人Leslie Vosshall表示找到一種阻止蝗蟲接收4VA的化學物質可為昆蟲群聚造成的問題提供解決方法，然而，目前尚存在許多未知數，包括4VA是否是唯一導致群聚性的因素，或其他蝗蟲物種是否也對該化合物產生類似的反應。不論使用何種方法，施用前皆需要進行嚴格的生物安全評估，以達綠色可持續性控制。
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