近期，我院生态环境保护研究所有益生物利用和有害生物防控团队围绕植物多样性影响病毒杀虫剂控害机制，在国际生物学顶级学术期刊Cell子刊—Current Biology (IF=8.1)上发表研究论文。

甜菜夜蛾是蔬菜、玉米、棉花、烟草等作物及花卉上的重要害虫。目前对甜菜夜蛾的防控主要依赖化学防治，而化学农药的不合理使用，导致田间甜菜夜蛾种群普遍产生抗药性，并且造成生态环境污染，严重威胁农业生产安全。作为害虫生物防治剂，昆虫病毒具有宿主昆虫专一、不易产生抗药性、绿色环保无污染等诸多优点。

甜菜夜蛾解毒酶基因在转基果蝇品系中的表达水平及次生代谢物对果蝇致死效应的影响

上世纪60年代至今，已有研究证实：植食性昆虫对昆虫病毒的易感性受寄主植物调控。鉴于目前研究空白，团队从植物-植食性昆虫-昆虫病毒三营养级相互关系入手，测试了14种寄主植物介导下甜菜夜蛾对病毒的易感性，经观察发现：取食黄豆的感毒虫的死亡率显著高于取食蕹菜和甘蓝；在此基础上，对这3种寄主植物进行广靶代谢组学分析，结合生测实验发现植物叶片中较高含量的4种次生代谢物（染料木素、山奈酚、槲皮苷和香豆素）是导致甜菜夜蛾感染病毒后死亡率升高的重要因素。随后，对不同处理的甜菜夜蛾幼虫进行转录组分析，并利用RNAi和转基因技术对候选基因进行功能验证，最终发现4个解毒酶基因（CYP340K4、CXE18、GSTe和GSTe1）的敲低，显著增加了夜蛾对病毒的易感性。此外，在某些时间点，沉默解毒酶基因不同程度地改变了次生代谢物与病毒联合处理组夜蛾的黑化反应、细胞凋亡等免疫指标。该研究发现并明确了植物多样性控害中某些特定植物次生代谢物可作为病毒杀虫剂的增效剂应用于害虫绿色防控中。研究结果不仅有助于深入理解寄主植物、植食性昆虫与昆虫病原物的互作关系，也为发掘潜在的甜菜夜蛾防治靶标，研发环保型昆虫病毒增效剂，高效利用昆虫病毒防治不同作物上的甜菜夜蛾提供科学依据。

有益生物利用与有害生物防控团队以化学农药减施增效和维护生态稳定为目标，长期致力于利用生物多样性控制植物病虫害研究，团队成员王金彦近几年从寄主植物－植食性昆虫－昆虫病毒杀虫剂三营养层级入手，系统研究了植物多样性如何影响夜蛾对病毒杀虫剂的易感性，并取得了一系列成果，阶段性成果相继发表于Current Biology（2024）、Journal of Pest Science（2024）、Pest Management Science（2021, 2020）、Journal of Applied Entomology（2021）等国际权威学术刊物上。

上海市农业科学院生态所王金彦助理研究员为论文的第一作者，季香云研究员、蒋杰贤研究员和华东理工大学万年峰研究员为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、上海市青年科技启明星“扬帆计划”、卓越团队等项目的资助。