文章标题:入侵害虫与微生物互作的化学生态学研究进展
文章作者:宋佳乐1, 2** 许益镌1*** 唐 睿2***
关 键 词:入侵害虫;微生物互作;化学生态学;挥发性有机物;信息素;绿色防控
文章摘要:入侵害虫已成为威胁全球农业生产、生态安全和生物多样性的重大生物安全问题,其快速定殖、扩散及暴发成灾不仅与自身较强的环境适应能力密切相关,还高度依赖于与共生微生物建立的复杂互作关系及精密的化学通讯网络。近年来,随着化学生态学、微生物组学及多组学技术的发展,微生物在入侵害虫适应新生境、调控宿主行为及介导多营养级互作中的关键作用逐渐受到重视。本文梳理了微生物介导化学信号产生、化学信号感知与互作机制及绿色防控策略等方面的研究进展,重点归纳专性共生菌、兼性共生菌、肠道微生物、病原微生物及环境微生物在宿主营养代谢、免疫调控、生殖操纵、抗药性形成及生态适应中的功能;进一步总结了微生物参与信息素及挥发性有机物生物合成、调控植物挥发物释放以及介导植物-害虫-微生物多营养级化学通讯的分子机制,阐明了微生物既是化学信号的重要来源,也是调控昆虫行为和生态互作的重要驱动因子。在此基础上整理荟萃基于微生物源挥发性化合物的“推-拉”策略、共生菌介导的种群调控、沃尔巴克氏体与不育昆虫技术及CRISPR基因编辑融合技术,以及病原微生物与信息化学物质协同应用等绿色防控新策略,分析了其作用机制及应用潜力。综合现有研究认为,微生物通过重塑化学通讯网络促进入侵害虫对寄主植物和新环境的适应,是连接植物、害虫及天敌等多营养级生物互作的重要纽带,也是构建新一代绿色防控技术的重要理论基础。未来应加强微生物源活性挥发物生物合成机制解析,深化多组学与化学生态学交叉融合,建立人工智能辅助的活性挥发物高通量筛选体系,推动基因编辑、共生菌工程和合成生物学等技术与微生物资源开发相结合,并强化田间应用评价和生态安全风险评估,为重大入侵害虫绿色防控技术创新和农业可持续发展提供理论支撑与技术储备。