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    蝗灾与旱灾、洪灾并称我国历史上的三大自然灾害,曾造成严重的农业和经济损失。13日,中国科学院召开新闻发布会,介绍中国科学院动物研究所康乐院士团队在《自然》上发表的一项揭示蝗虫聚群成灾奥秘的研究成果。研究人员鉴定出飞蝗群聚的信息素4VA(4-乙烯基苯甲醚),正是它导致了蝗虫聚群成灾。

    飞蝗是世界上分布最广泛的蝗虫,我国的历史记载显示,大规模的蝗灾发生过800多次。2019年至2020年6月,沙漠蝗在东非及西亚暴发,并蔓延到20多个国家和地区。

    尽管蝗灾与人类发展历史长期相伴,但科学家一直没有搞清楚蝗灾的成因。近80年来,对蝗群如何形成有许多的假说,比如食物、繁殖地、群集信息素等假说,但是究竟是哪一个因素起主要作用以及其中的奥秘和机理并没有在科学上被揭示。

    上世纪七十年代,科学家们才逐步认识到群聚信息素可能是导致蝗虫能够聚集的最关键因素。经过50多年的努力,有几种化合物被认为可能是蝗虫的群聚信息素,这些信息素被命名为蝗醇、蝗酚等。但是,这些化合物中没有一个化合物能符合群聚信息素的所有标准,特别是没有野外种群验证的证据。

    康乐院士团队通过分析群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物,在35种化合物中鉴定到了一种由群居型蝗虫特异性挥发的化合物4VA。研究人员通过一系列行为实验确定4VA对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力。

    同时,在飞蝗触角上的四种主要感器类型中,研究人员发现4VA特异引起锥形感器的反应。在蝗虫的上百个嗅觉受体中,他们发现定位在锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。当使用基因编辑技术CRISPR/Cas9敲除OR35后,飞蝗突变体的触角与锥形感器神经电生理反应显著降低,突变体也对4VA的响应行为和吸引力丧失。

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