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中国科学院动物研究所康乐院士访问我院并做学术报告

返回365bet网址-365bet体育网址 主页   日期: 2020-11-09

2020年11月6日下午,中国科学院动物研究所康乐研究员在365bet网址邓祐才报告厅做了题为“蝗灾的奥秘:两种信息素的平衡导致蝗虫的群聚”的学术讲座。本次学术讲座由陆剑研究员主持,200余名师生聆听了讲座。

康乐研究员现为中国科学院院士、欧洲科学院院士、发展中国家科学院院士、国际欧亚科学院院士,当前担任河北大学校长、中科院北京生命科学院院长、中国科学院大学365bet网址院长、中国科学院大学学位委员会副主任。其研究组长期从事生态基因组学研究,以蝗虫为主要对象,系统地研究了动物的适应、表型可塑性、神经和行为,并取得一系列突破性进展。很多相关工作在Nature, Science等重要的学术刊物中发表,总引用超过6000次。在当天的报告中,康乐院士介绍了其研究组利用多方法,从多层次阐明了两种信息素,苯乙腈(PAN, Phenylacetonitrile)和4-乙烯基苯甲醚(4VA,4-Vinylanisole)在蝗虫聚集成灾的过程中的作用。

康乐院士介绍道,长期以来,蝗灾对人类社会和农业生产造成了巨大的危害,但迄今人们没有有效的方法治理蝗灾。蝗灾发生的重要原因是散居型蝗虫向群居型蝗虫的转变,这种两型转变和聚集被认为是由聚集信息素(Aggregation pheromone)介导的。在过去的50多年里,人们都在探索聚集信息素的化学本质,但已报道的化合物中没有一种完全符合聚集信息素的条件。苯乙腈(PAN)是群居型蝗虫特异释放的一种化合物,在此前被认为是聚集信息素。康乐院士的研究组用大量的实验证明,PAN实际上是群居型蝗虫用以警戒的防御性化合物。PAN气味难闻,可以降低天敌的捕食,在受到攻击的情况下,会迅速分解生成毒性很强的氢氰酸,用以抵御天敌。单独的PAN处理对蝗虫还有趋避效果,因此PAN不是聚集信息素。康乐研究组发现蝗虫身体上另外一种此前未被报道的化合物,4-乙烯基苯甲醚(4VA)在低浓度的情况下就能对不同年龄、性别和生态型的蝗虫有很强的吸引作用。4VA的释放与群体密度密切相关,在实验室条件下,当群体密度达到4.2头/箱时,就能诱发散居型蝗虫释放4VA。他们鉴定到4VA的特异性受体是蝗虫锥形感受器中的七次跨膜蛋白OR35,在用CRISPR-Cas9敲除Or35基因后,4VA对蝗虫的吸引力被破坏。在野外的情况下,4VA对实验室蝗虫和野外蝗虫群体都有吸引力。这项研究证明4VA就是蝗虫的聚集信息素,解开了困扰人们多年的科学难题。

在讲座的最后,康乐院士介绍了4VA在蝗虫防治中的应用前景。人工合成的4VA可以用于蝗虫的诱引和消杀,4VA的拮抗剂可以阻止蝗虫聚集,4VA还可以用于蝗虫群体的密度监测,Or35敲除的转基因蝗虫可以用于生物防治。

讲座结束后,康乐院士与师生进行了深入、热烈的讨论,对师生们提出的问题做出详细的解答。康乐院士生动、精彩的讲座获得了师生们的一致好评,使大家对于蝗灾的成因与防治有了全新的认识。

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