近日，植保所果樹病害防控課題組在國際期刊Journal of Advanced Research（中科院綜合性期刊一區top，IF=13）發表題為“TRPA1-kinase axis polarization: Nepetalactone drives pest repulsion and predator attraction via divergent PKC/CaMKII signaling”的研究論文。植保所張鬆鬥副研究員為論文唯一通訊作者，博士後李建瑛為論文第一作者；海南大學李芬副教授、中國農業大學劉小俠教授和李貞副教授、中國農業大學碩士研究生王搏和王一淋參與部分工作。

　　荊芥內酯（Nepetalactone）是一種來源於貓薄荷（Nepeta cataria）的環烯醚萜類化合物，作為強效TRPA1激動劑，已知可驅避吸血類昆蟲，但其在農業生態係統中的生態功能與分子機製此前尚未明確。本研究整合多層級技術策略，包括行為學實驗（雙選擇試驗、Y型管嗅覺測定）、分子機製解析（RNA幹擾、qRT-PCR、熒光原位雜交FISH、Western blot等）、神經信號監測（鈣離子成像、電生理）以及田間驗證（害蟲抑製效能評估），係統揭示了以下機製：（1）行為雙重效應：荊芥內酯一方麵通過激活害蟲TRPA1通道中保守的半胱氨酸富集域，觸發鈣離子內流，顯著抑製柑橘木虱（Diaphorina citri）、梨木虱（Cacopsylla chinensis）和豆大薊馬（Megalurothrips usitatus）的趨性，表現出強烈的驅避作用；另一方麵，卻反常吸引兩種捕食性天敵——異色瓢蟲（Harmonia axyridis）和龜紋瓢蟲（Propylea japonica）。（2）機製極化現象：該行為差異源於下遊激酶信號通路的差異。盡管TRPA1在害蟲與天敵中均被激活，但害蟲中主要通過PKCα介導驅避反應，而天敵中則依賴CaMKII信號引發引誘效應，表明TRPA1-激酶信號軸具有物種特異性極化調控功能。（3）田間協同防控效能：荊芥內酯與捕食性瓢蟲聯用，通過“推-拉”效應實現對害蟲超過90%的控製率。本研究係統闡釋了單一化學信息物質在營養級間引發行為對立的現象，明確了荊芥內酯作為可持續害蟲防控關鍵調控劑的潛力，為靶向TRPA1的綠色驅避劑開發提供了分子藍圖，並基於害蟲-天敵信號網絡優化了“推-拉”策略的設計與應用。

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.07.026