中国农科院植保所基于CO2引诱蛴螬特性创制高效缓释诱杀胶囊

近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队在Chemical Engineering Journal（IF 13.4）上在线发表题为″Polysaccharide gel beads co-loaded with yeast and insecticide for sustainable and targeted control of subterranean pests via attract-and-kill strategy″的研究论文。该研究利用蛴螬远距离定位寄主植物的通讯化合物CO2，研发了同步缓释诱杀蛴螬的CO2+CLO（噻虫胺）胶囊，显著提升了对蛴螬的防控效率与精准性，为地下害虫的科学防治提供了一种可持续策略。

蛴螬是花生、大豆、玉米等多种作物的重要害虫，以植物地下根部为食，直接导致植物死亡或生长受阻，还会间接引发土传病害，严重威胁粮食安全。蛴螬在土壤中隐蔽为害，现有化学农药难以有效接触到虫体，防效有限。同时，农药的大量施用易对环境和非靶标生物造成危害，亟需创新型防控策略。研究团队在前期研究中发现，CO2作为蛴螬定位作物根部的重要引诱信号，能够引导蛴螬寻找寄主植物。据此，团队利用诱杀策略，研制一种能够同步释放CO2和杀虫剂的复合体系，以实现对地下害虫的精准引诱和高效防控。

本研究通过具有优异生物相容性的天然多糖——海藻酸钠和钙离子的交联反应，构建了酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和噻虫胺（CLO）共包载的诱杀胶囊（CO2+CLO@CAG）。其中，酵母代谢酶解后的淀粉释放CO2，模拟植物根系产生的CO2梯度引诱蛴螬，噻虫胺则用于直接杀灭被引诱的蛴螬。研究表明，诱杀胶囊能够连续释放CO2至少35天，并有效引诱20厘米半径范围内蛴螬。

在室内诱杀实验中，相较于花生幼苗，胶囊对蛴螬表现出显著更强的引诱作用。此外，胶囊有效缓解了噻虫胺对花生幼苗的植物毒性，依托海藻酸钙和CO2作为生物肥料显著促进根系发育。田间试验结果显示，CO2+CLO@CAG胶囊的害虫防治效率达到86.05%，显著高于商业噻虫胺颗粒剂的62.79%。此外，该诱杀体系具有优异的普适性，与8种商业杀虫剂中的6种表现出较好的兼容性，进一步验证了多糖载体和多种杀虫剂的共包载能力。

本研究成果表明，CO2+CLO@CAG作为一种高效、可持续的地下害虫靶向治理方案，具有良好的应用潜力，为地下害虫防治提供了新思路和新方法。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725044869

来源: 中国农业科学院植物保护研究所