以往研究表明，在機場場道及附近種植南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata (L.) Pruski)能夠有效降低昆蟲密度、減少鳥類數(shù)量，從而降低航空鳥擊事件風(fēng)險。然而，南美蟛蜞菊的驅(qū)蟲機制、抗蟲活性物質(zhì)的具體組成及其合成途徑尚不明確。因此，系統(tǒng)解析南美蟛蜞菊中具有驅(qū)蟲作用的化感物質(zhì)及其生物合成機制，對開發(fā)針對性的綠色鳥擊防控技術(shù)具有重要意義。

中國科學(xué)院華南植物園農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)研究中心曾蘭亭等科研人員綜合運用多種實驗方法，系統(tǒng)鑒定了南美蟛蜞菊的關(guān)鍵抗蟲單萜化合物，并闡明了其生物合成機制。研究發(fā)現(xiàn)，檸檬烯、α-水芹烯和對傘花烴是南美蟛蜞菊的主要揮發(fā)性單萜，占總量的80%以上，且具有顯著的抗蟲功能(用于抗蟲評價實驗的昆蟲為鳥類主要食物來源)。體外酶活實驗證實，細(xì)胞質(zhì)定位的StTPS3具有廣譜的底物選擇性，能夠同時利用香葉基焦磷酸(GPP)和橙花基焦磷酸(NPP)催化生成檸檬烯。代謝抑制實驗進一步表明，甲羥戊酸(MVA)途徑的抑制會顯著降低單萜物質(zhì)的釋放，提示在細(xì)胞質(zhì)中可能存在單萜合成途徑(圖1)。該研究首次從揮發(fā)性抗蟲物質(zhì)的角度揭示了南美蟛蜞菊在機場驅(qū)鳥及綠化管理中的應(yīng)用潛力，為基于植物化感作用的鳥擊防控策略提供了科學(xué)依據(jù)。

相關(guān)研究成果以題為“Inhibitor treatment and subcellular localization analysis reveal the contribution of a cytosolic terpene synthase to the substantial release of anti-insect monoterpenes by Sphagneticola trilobata (L.) Pruski” 在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Advanced Research(《前沿研究雜志》)上。中國科學(xué)院華南植物園王淼博士研究生、公共實驗室賈永霞正高級工程師為論文共同第一作者，曾蘭亭研究員和簡曙光研究員為論文共同通訊作者。本研究得到國家重點研發(fā)計劃等項目資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.01.047

圖1. 南美蟛蜞菊主要抗蟲單萜物質(zhì)的生物合成機制