柳树枝条大小结构类黄酮分配调控光肩星天牛取食行为：一种新型环保拒食剂的机制靶点

　　本研究揭示了柳树（Salix babylonica）不同直径枝条中类黄酮化合物的分配模式通过调控光肩星天牛（Anoplophora glabripennis）的取食偏好，发现(+)-二氢槲皮素等四种黄酮类代谢物具有显著拒食活性（抑制率达70%），为开发基于代谢组学驱动的生态友好型害虫防控策略提供了新机制靶点。

　　

亮点（Highlights）

• 雌雄天牛均显著偏好取食2-cm直径柳树枝条

• 鉴定出1500个差异积累代谢物(DAMs)与取食偏好相关

• 黄酮/黄酮醇生物合成通路在2-cm枝条中显著富集

• 10种黄酮类DAMs含量与取食量呈显著负相关

• 四种黄酮化合物展现高达70%的拒食活性

讨论（Discussion）

植物次生代谢物构成了抵御植食性昆虫的基础化学防御系统，其生物合成产物在病虫害综合治理(IPM)体系中展现出开发环境友好型杀虫剂的巨大潜力（Pavela等，2023）。基于拒食活性的农药衍生自这些代谢物，是实现可持续害虫防控的有力工具，但其有效性取决于对植物次生代谢物如何调控昆虫行为的机制认知深度。本研究首次系统揭示了柳树枝条大小结构（0.5-16 cm）与黄酮类化合物分配模式对光肩星天牛取食偏好的调控机制。

研究结果表明，2-cm直径枝条中特定的黄酮类代谢物（如黄酮醇、二氢黄酮醇）积累模式可能通过味觉抑制或神经毒性作用阻退天牛取食。这与Hunziker等（2021）在拟南芥中发现的 glucosinolates 年龄梯度分配调控昆虫取食行为的现象形成机制呼应。本研究鉴定的四种高效拒食剂（(+)-taxifolin、naringenin、kaempferol、phlorizin）中，二氢槲皮素和根皮苷的拒食效果尤为突出，其剂量效应关系表明这些化合物可能通过作用于天牛味觉感受器或中肠消化酶系统发挥功能。

结论（Conclusion）

本研究通过代谢组学驱动的方法，阐明柳树枝条尺寸依赖的黄酮化合物重编程现象是调控光肩星天牛取食偏好的关键机制。发现的四种黄酮类拒食剂为开发基于行为干扰的生态防控技术提供了新方向，特别是(+)-taxifolin和phlorizin在田间浓度下的高效性表明其具备商业化应用潜力。该策略有望减少对传统化学杀虫剂的依赖，为入侵性蛀干害虫的可持续治理提供新范式。