那么，蝗蟲(chóng)們?nèi)壕鄢蔀?zāi)的真相是什么？2004年，康樂(lè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了蝗蟲(chóng)型變基因表達(dá)調(diào)控與表觀遺傳調(diào)控的分子機(jī)理研究。如今，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種誘惑蝗蟲(chóng)破壞性集群的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)。

　　通過(guò)分析群居型飛蝗與散居型飛蝗體表和糞便揮發(fā)物，研究團(tuán)隊(duì)在35種化合物中鑒定到一種化學(xué)信息素——4-乙烯基苯甲醚，并通過(guò)一系列行為實(shí)驗(yàn)確定其無(wú)論對(duì)群居型飛蝗還是散居型飛蝗、雌性飛蝗還是雄性飛蝗、飛蝗幼蟲(chóng)還是飛蝗成蟲(chóng)，均具有很強(qiáng)吸引力，且能夠響應(yīng)蝗蟲(chóng)種群密度變化，隨著種群密度增加而增加。

　　更有趣的是，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，僅需4只至5只散居飛蝗聚集，這種群聚信息素便可產(chǎn)生和釋放，繼而促進(jìn)形成巨大蝗蟲(chóng)群。

　　在上述研究基礎(chǔ)上，研究人員在飛蝗觸角上的4種主要感器類型中，發(fā)現(xiàn)了4VA特異引起錐形感器的反應(yīng)。在蝗蟲(chóng)上百個(gè)嗅覺(jué)受體中，定位在錐形感器中的嗅覺(jué)受體OR35是4VA特異性受體。當(dāng)使用基因編輯技術(shù)敲除OR35后，飛蝗突變體觸角與錐形感器神經(jīng)電生理反應(yīng)顯著降低，突變體也對(duì)4VA的響應(yīng)行為和吸引力喪失。

　　那么，4VA在戶外和自然環(huán)境中能吸引與聚集蝗蟲(chóng)嗎？研究人員通過(guò)室外草地雙選與誘捕實(shí)驗(yàn)證明，4VA對(duì)實(shí)驗(yàn)室種群在戶外具有很強(qiáng)吸引力。進(jìn)而，他們?cè)谔旖虮贝蟾鄞蠓秶鷮?shí)驗(yàn)，再一次證明4VA不僅能吸引野外種群，且不受自然環(huán)境中蝗蟲(chóng)背景密度影響。

　　“本研究首次從化學(xué)分析、行為驗(yàn)證、神經(jīng)電生理記錄、嗅覺(jué)受體鑒定、基因敲除和野外驗(yàn)證等多層面，對(duì)飛蝗群居信息素開(kāi)展全面充分鑒定和驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)和確立了4VA才是飛蝗群聚信息素?！痹诳禈?lè)看來(lái)，本研究將化學(xué)生態(tài)學(xué)研究提高到一個(gè)新階段，是昆蟲(chóng)學(xué)研究的一個(gè)重要突破。

　　綠色可持續(xù)防控成為可能

　　長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)蝗災(zāi)的防治主要依賴化學(xué)殺蟲(chóng)劑大規(guī)模噴施，會(huì)對(duì)食品安全、生態(tài)系統(tǒng)和人類健康產(chǎn)生巨大負(fù)面影響。這項(xiàng)最新研究不僅揭示蝗蟲(chóng)群居的奧秘，更重要的是，使蝗蟲(chóng)綠色、可持續(xù)防控成為可能。

　　康樂(lè)認(rèn)為，這項(xiàng)研究將從多方面改變?nèi)藗兛刂苹葹?zāi)的理念和方法，比如利用人工合成信息素可在田間長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)蝗蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)，為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)；利用人工合成信息素可設(shè)計(jì)誘集帶誘集蝗蟲(chóng)，并在誘集帶集中使用化學(xué)農(nóng)藥或生物制劑將其消滅，從而極大減少化學(xué)農(nóng)藥使用；根據(jù)4VA的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拮抗劑，阻止蝗蟲(chóng)聚集；嗅覺(jué)受體OR35的發(fā)現(xiàn)，為使用基因編輯技術(shù)建立4VA反應(yīng)缺失突變體成為可能。一旦這種突變體長(zhǎng)期釋放到野外，就可能在重災(zāi)區(qū)建立起無(wú)法群居的蝗蟲(chóng)種群，既維持了蝗蟲(chóng)一定數(shù)量，又可持續(xù)控制，將環(huán)境保護(hù)與害蟲(chóng)控制有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

　　“因此，4VA與其受體的發(fā)現(xiàn)，將極大改變防治蝗蟲(chóng)對(duì)策和技術(shù)?！笨禈?lè)表示。

　　“這項(xiàng)工作做出了令人興奮的發(fā)現(xiàn)，找到了一個(gè)人們長(zhǎng)期尋找的蝗蟲(chóng)群聚信息素分子，文章包含了令人吃驚的多個(gè)層次研究?！泵绹?guó)洛克菲勒大學(xué)教授萊斯莉·沃斯霍爾明確表示。

　　“這是中國(guó)科學(xué)家為國(guó)際昆蟲(chóng)學(xué)與蝗蟲(chóng)防治作出的巨大貢獻(xiàn)。這是在經(jīng)歷50年探索后，科學(xué)家們第一次真正確認(rèn)了飛蝗的群聚信息素?！甭?lián)合國(guó)糧農(nóng)組織植物生產(chǎn)與保護(hù)司司長(zhǎng)夏敬源在賀信中表示，“4VA的發(fā)現(xiàn)將大大提高蝗災(zāi)的預(yù)測(cè)和控制水平，為人們開(kāi)發(fā)新的蝗災(zāi)控制方法提供重要線索。同時(shí)，該研究也為沙漠蝗的研究和控制提供了重要參考。”