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中国农科院植保所揭示草甘膦对天敌昆虫蠋蝽的亚致死效应及生殖毒性机制

 

       近日,中国农业科学院植物保护研究所生物防治中心中美生物防治实验室在环境科学领域国际权威期刊《Environmental Pollution》上在线发表了题为“Sublethal effects of field-recommended glyphosate exposure on the predatory insect Arma chinensis: Growth inhibition and reproductive costs”的研究论文。该研究通过整合生理学、行为学、转录组学和微生物组学分析,系统揭示了田间推荐浓度的草甘膦暴露对天敌昆虫蠋蝽(Arma chinensis)生长与繁殖的亚致死效应及其分子机制。

       蠋蝽是一种重要的捕食性天敌昆虫,可有效防控鳞翅目、半翅目等多种农林害虫,在生物防治中发挥着关键作用。草甘膦是全球使用最广泛的除草剂,蠋蝽在田间觅食时不可避免地会接触到草甘膦残留。然而,草甘膦对蠋蝽的亚致死效应及其潜在分子机制此前尚缺乏系统研究。

       该研究通过接触和取食双重途径对蠋蝽成虫进行暴露处理,发现草甘膦暴露虽未对蠋蝽的驱避行为和寿命产生显著影响,但却显著抑制了其体重增长。在繁殖方面,草甘膦处理组雌虫的产卵量减少,卵巢发育明显延迟。进一步分析表明,草甘膦暴露扰乱了蠋蝽体内胰岛素、AMPK等能量感知信号通路,并下调了脂质生物合成相关基因的表达。值得注意的是,草甘膦暴露并未显著改变蠋蝽肠道菌群的多样性和群落结构,提示其毒性效应可能主要通过直接影响宿主生理而非肠道菌群失调介导。该研究从多组学整合视角出发,首次系统揭示了田间推荐浓度草甘膦对捕食性天敌昆虫蠋蝽的亚致死效应,阐明了其通过干扰能量代谢和抑制生殖相关基因表达导致生长抑制与繁殖代价的分子机制。研究结果为草甘膦对非靶标有益昆虫的生态风险评估提供了重要科学依据,也为天敌昆虫在农田生态系统中的保护与利用提供了理论支撑。

       中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位,硕士研究生苏之涵为论文共同第一作者,刘晨曦副研究员为论文通讯作者,硕士研究生付璐瑶、徐文岩、刘殿宇、严晓羽、陈宇、王祎晨参与了本次研究。该研究得到了澳大利亚联邦科学与工业研究组织项目(2021010026、2024082216)资助。

中国农科院植保所揭示草甘膦对天敌昆虫蠋蝽的亚致死效应及生殖毒性机制

       原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2026.128702。

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