中国农科院等最新Cell研究成果

2026 年 9 月，来自中国农业科学院农业基因组研究所、东北林业大学、德国马克斯‑普朗克化学生态学研究所等单位的研究人员在 Cell 上发表了题为：Microbial signaling coordinates group oviposition and predator defense in migratory locusts的研究论文。该研究以飞蝗（Locusta migratoria）为研究对象，系统解析了微生物挥发性信号协调群居蝗虫集体产卵与卵捕食防御的分子与生态机制，揭示了母源共生细菌产生的挥发性信号分子 2,4,6‑三甲基吡啶（2,4,6‑TMP）在繁殖行为和天敌防御中的双重核心功能。

研究背景

集体产卵是许多群居昆虫重要的繁殖策略，能够提升后代存活概率，但调控集体产卵行为的信号来源长期存在疑问。飞蝗作为典型的重大迁飞害虫，群居种群会出现同步集中产卵现象；蝗卵长期埋藏于土壤环境，持续面临蚂蚁、甲虫、线蚓等多种土壤捕食者威胁。过去研究多聚焦成虫聚集信息素，而对蝗卵层面如何同时实现同类产卵吸引和抵御天敌，其中的耦合调控机制尚不清晰。

研究成果

本研究鉴定出由蝗卵荚表面共生细菌Enterobacter roggenkampii合成的挥发性物质 2,4,6‑TMP，该分子由细菌赖氨酸降解途径生成，敲除细菌赖氨酸脱羧酶基因即可消除该信号分子产生与对应的行为效应。研究发现 2,4,6‑TMP 具备双重生态功能：一方面激活飞蝗雌虫嗅觉受体 LmOR34、LmOR36，吸引同类雌性个体聚集产卵；另一方面可以驱避土壤中蝗卵捕食者，红火蚁的回避行为由其嗅觉受体 SinOR43a‑1 介导，干扰该受体后驱避效果消失。半野外实验进一步验证了该微生物信号在自然场景下的实际生态作用，完整阐明了 “共生细菌‑挥发性信号‑宿主产卵聚集‑卵天敌防御” 的完整作用链条。

经验启示

该研究通过共生微生物鉴定、分子遗传操作、嗅觉受体功能解析与半野外生态实验相结合，揭示了“母传共生细菌合成挥发性信号分子 2,4,6‑TMP 同时介导集体产卵招募与蝗卵捕食防御” 的耦合调控机制。研究证实飞蝗集体产卵的关键吸引信号并非蝗虫自身合成，而是来源于卵荚携带的共生微生物；同一个微生物信号分子同时调控繁殖行为与抗天敌防御两大适应性性状。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)01061-5#au1

参考资料：中科院、Cell

原标题：《中国农科院等最新 Cell》

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