近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所農業(yè)入侵生物預防與監(jiān)控創(chuàng)新團隊在International Journal of Biological Macromolecules（JCR一區(qū)，IF=8.2）上發(fā)表題為“Opsin mutants alter host plant selection by color vision in the nocturnal invasive pest  Tuta absoluta ”的論文，揭示了新發(fā)重大入侵害蟲番茄潛葉蛾通過視覺調控寄主選擇行為。

 

　　通常認為，晝行性昆蟲具有良好的顏色辨別能力，而夜行性昆蟲因受夜間微光環(huán)境的影響只能看到目標物體的灰色影子，無法識別顏色。事實上，夜間環(huán)境中的顏色信息和白天一樣豐富多彩，一些夜行性昆蟲同樣具有良好的顏色視覺能力，可以利用色覺調控其行為活動。番茄潛葉蛾原產于南美洲西部的秘魯，是最具毀滅性的世界檢疫性害蟲。我國于2017年8月和2018年3月分別在新疆和云南發(fā)現(xiàn)，截至2023年9月，番茄潛葉蛾已在我國20余省（直轄市/自治區(qū)）發(fā)生，對番茄和馬鈴薯等茄科作物造成巨大威脅，嚴重時可致番茄減產80%以上。番茄潛葉蛾是一種多食性夜行性害蟲，其如何在夜間微光環(huán)境下進行寄主定位仍不清楚。

 

　　文章圍繞微光環(huán)境下視覺調控昆蟲對寄主植物的定位，利用CRISPR/Cas9構建了視蛋白基因 LW2 和 BL 的純合品系，探索了番茄潛葉蛾偏好特定波長和顏色的調控機制、以及視覺是否在其寄主定位中起作用。結果顯示， LW2  （-/-） 品系趨向于390±5nm波長光而 BL （-/-） 品系不趨向于任何一種波長的光， LW2 （-/-） 品系和 BL （-/-） 品系均偏向于白色和白色植物，而野生型番茄潛葉蛾趨向于波長360±5nm以及偏好綠色和綠色植物。該研究明確了視蛋白基因調控番茄潛葉蛾趨光、趨色以及寄主選擇行為，揭示了視覺可不受嗅覺氣味影響，其寄主定位中起關鍵作用。該研究打破傳統(tǒng)認知，豐富了Vision-Ecology理論。

 

　　該成果是中國農業(yè)科學院植物保護研究所劉萬學研究員團隊在番茄潛葉蛾入侵機制及適應性進化方面研究的最新研究成果，碩士生唐艷紅為該論文的第一作者，呂志創(chuàng)副研究員為通訊作者，萬方浩研究員、黃聰副研究員、張桂芬研究員、郭建洋副研究員、楊念婉研究員以及長江大學馬東方教授對該研究工作給予了指導，研究生畢思言、王曉迪和冀順霞參與了該項工作。該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目和中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024014399?via%3Dihub