近日，植保所果树病害防控课题组在国际期刊Journal of Advanced Research（中科院综合性期刊一区top，IF=13）发表题为“TRPA1-kinase axis polarization: Nepetalactone drives pest repulsion and predator attraction via divergent PKC/CaMKII signaling”的研究论文。植保所张松斗副研究员为论文唯一通讯作者，博士后李建瑛为论文第一作者；海南大学李芬副教授、中国农业大学刘小侠教授和李贞副教授、中国农业大学硕士研究生王搏和王一淋参与部分工作。

　　荆芥内酯（Nepetalactone）是一种来源于猫薄荷（Nepeta cataria）的环烯醚萜类化合物，作为强效TRPA1激动剂，已知可驱避吸血类昆虫，但其在农业生态系统中的生态功能与分子机制此前尚未明确。本研究整合多层级技术策略，包括行为学实验（双选择试验、Y型管嗅觉测定）、分子机制解析（RNA干扰、qRT-PCR、荧光原位杂交FISH、Western blot等）、神经信号监测（钙离子成像、电生理）以及田间验证（害虫抑制效能评估），系统揭示了以下机制：（1）行为双重效应：荆芥内酯一方面通过激活害虫TRPA1通道中保守的半胱氨酸富集域，触发钙离子内流，显著抑制柑橘木虱（Diaphorina citri）、梨木虱（Cacopsylla chinensis）和豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）的趋性，表现出强烈的驱避作用；另一方面，却反常吸引两种捕食性天敌——异色瓢虫（Harmonia axyridis）和龟纹瓢虫（Propylea japonica）。（2）机制极化现象：该行为差异源于下游激酶信号通路的差异。尽管TRPA1在害虫与天敌中均被激活，但害虫中主要通过PKCα介导驱避反应，而天敌中则依赖CaMKII信号引发引诱效应，表明TRPA1-激酶信号轴具有物种特异性极化调控功能。（3）田间协同防控效能：荆芥内酯与捕食性瓢虫联用，通过“推-拉”效应实现对害虫超过90%的控制率。本研究系统阐释了单一化学信息物质在营养级间引发行为对立的现象，明确了荆芥内酯作为可持续害虫防控关键调控剂的潜力，为靶向TRPA1的绿色驱避剂开发提供了分子蓝图，并基于害虫-天敌信号网络优化了“推-拉”策略的设计与应用。

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.07.026