近日，沈阳农业大学植物保护学院杨雪清教授团队在环境科学与生态学一区Top期刊Science of The Total Environment（IF：9.8）在线发表了题为“Quercetin stimulates an accelerated burst of oviposition-based reproductive strategy in codling moth controlled by juvenile hormone signaling pathway ”的最新研究成果。
作为五大全球环境问题之一，外来入侵物种对本地生态系统、公共健康和地区经济构成严重威胁。因此，外来有害生物入侵是所有国家关注的热门问题。面对日益严重的生物入侵问题，学术界提出了“资源机会假说”、“表型可塑性”、“遗传变异”、“天敌释放假说”、“内在优势假说”等近30种不同的假说，以阐明过去50多年来入侵物种成功定殖的原因。然而，借助任何单一假说均难以阐明外来物种的入侵机制。目前普遍认可的观点是，外来物种成功入侵主要归因于其在形态学、生理学、生态学、遗传学和行为学等方面的优势特征，即所谓的“内在优势假说”。已有研究表明，繁殖能力和对环境的强适应能力有利于入侵害虫成功入侵。然而，何种内在优势促使果树上的入侵害虫在与其他物种的相互作用中成功入侵并占据主导地位尚不清楚。
本研究报道了全球农业重大入侵害虫苹果蛾（Cydia pomonella）采用了独特的繁殖策略应对寄主水果中的植物防御物质槲皮素胁迫。通过对成虫种群动态和蛀果率的监测，证实了入侵物种苹果蠹蛾和同属于卷蛾科的土著种梨小食心虫（Grapholita molesta）之间存在种间竞争关系。苹果蛾能够占据空缺的生态位，以确保其种群增长。槲皮素对苹果蠹蛾和梨小食心虫的繁殖能力和种群增长产生了截然不同的影响：槲皮素对梨小食心虫的繁殖力和种群增长有促进作用，对苹果蠹蛾有抑制作用。然而，在槲皮素胁迫下，苹果蛾能够通过采用“加速爆发”产卵策略来迅速增长其种群大小，且每个个体在繁殖中的贡献高于对照组。进一步研究发现，槲皮素对苹果蠹蛾产卵的影响是通过调节保幼激素（JH）信号通路来实现的，从而使其优先保证生存。槲皮素则可能通过调节JH的滴度及Met、Kr-h1等保幼激素关键基因的表达水平，上调生殖相关基因Vg和VgR的表达水平，增强了梨小食心虫的生殖适合度。相比之下，苹果蠹蛾的JH滴度、保幼激素和生殖关键基因的表达水平均被抑制。上述研究结果表明，苹果蠹蛾借助繁殖策略方面的内有优势，使其在植物防御物质胁迫下与同域近缘种梨小食心虫的种间竞争中不落下风，以理解苹果蠹蛾全球扩散机制提供了新视角。
槲皮素驱动苹果蠹蛾和梨小食心虫种群发展的工作模型
沈阳农业大学植物保护学院博士研究生白冰、已毕业硕士研究生张世攀为论文共同第一作者，杨雪清教授为论文通讯作者，李玉婷讲师及高萍副教授参与了此项研究。本研究得到了国家重点研发计划项目（2021YFD1400200）和国家自然科学基金项目（32272588）的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723082736
