科研进展-甘薯小象甲化学生态学防治综述

近日，中国农业科学院麻类研究所甘薯病虫害监测与防控团队在甘薯害虫甘薯小象甲信息化合物研究方面取得系统性进展。研究团队全面综述了甘薯小象甲（Cylas formicarius）性信息素的化学结构、电生理与行为活性，系统解析了甘薯植株挥发物的化学多样性及其在寄主定位、产卵选择和直接防御中的生态功能，并提出了基于信息化合物的多层次综合防控策略框架，为甘薯象甲绿色可持续防控提供了系统性的理论依据和技术路径。相关研究成果发表在国际期刊《作物健康（Crop Health）》上。

甘薯小象甲是全球热带和亚热带地区甘薯生产中最具破坏性的害虫之一，幼虫钻蛀块根和藤蔓，成虫取食叶片和根表，即使轻度为害也可诱导块根产生苦味和有毒的萜类化合物，导致商品价值丧失，产量损失普遍高达60%–97%。由于幼虫隐匿为害、成虫夜行性活动，传统化学防治效果极为有限，亟需发展基于信息化合物的绿色防控新策略。针对这一瓶颈，研究团队围绕甘薯象甲化学通讯系统开展了系统性梳理与整合研究。首先明确了雌虫释放的性信息素（Z）-3-十二碳烯-1-醇（E）-2-丁烯酸酯是雄虫识别的关键化学信号，雄虫触角上的气味结合蛋白CforOBP2和CforOBP3在该识别过程中发挥核心作用。在此基础上，系统鉴定了甘薯植株释放的挥发性有机化合物，发现不同品种、不同组织（根、叶、花）以及不同生理状态下的挥发物组成存在显著差异，其中部分单萜类化合物（如橙花醇、Z-柠檬醛、香叶酸甲酯）对雌虫具有显著吸引作用，而某些倍半萜类化合物（如α-古芸烯、α-葎草烯）则表现为驱避活性。尤为重要的是，研究发现幼虫为害可诱导块根释放四种单萜醇（芳樟醇、香茅醇、橙花醇、香叶醇），这些化合物能有效驱避同种成虫取食和产卵，揭示了一条全新的种内化学通讯途径。

研究进一步提出了整合性信息化合物防控框架：以性信息素诱捕为核心工具，结合优化的诱捕器设计实现雄虫大量诱捕和交配干扰，辅以寄主植物挥发物作为双性诱芯增强诱集效果，利用幼虫诱导的驱避物质构建“推-拉”策略，并将根表面羟基肉桂酸酯和环丙烷脂肪酸酯等抗性化合物作为品种选育的化学标记物，最终与绿色光源增效和昆虫病原真菌联用形成多模态防控体系。

该研究为甘薯象甲绿色防控提供了完整的化学生态学理论框架和可操作的技术方案，对于减少化学农药依赖、保护有益生物、推动甘薯生产可持续发展具有重要指导意义。研究得到湖南省科技创新计划项目和中国农业科学院科技创新项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s44297-026-00087-2