中国农业大学教授团队在《PNAS》发表研究成果,绿色防控新突破!揭示病毒操控害虫行为的保守通路

2026年1月26日，中国农业大学植物保护学院的刘小侠教授和刘晨曦副教授带领的研究团队，在《PNAS》上发表了一篇题为“Baculoviruses Hijack Host Midgut-Derived Tachykinin to Regulate Phototactic Climbing Behavior and Promote Viral Transmission”的研究论文。这项研究深入探讨了核型多角体病毒如何通过操控鳞翅目寄主中的神经肽信号来调控其趋光攀爬行为，从而提高自身传播效率的机制。

在自然界中，寄生物操纵宿主行为的现象广泛存在，是寄生物与宿主之间长期协同进化的结果。对于核型多角体病毒而言，它能够导致其寄主——鳞翅目的幼虫，在死亡前表现出显著增强的活动量及趋光性，使得这些幼虫在植物较高处死亡并液化，有利于病毒的进一步扩散。然而，病毒精确控制宿主神经系统以驱动这种行为变化的具体机制一直不明确。

该研究使用棉铃虫及其相应的核型多角体病毒作为模型，首先通过模拟自然条件下的风力传播实验，证实了染毒幼虫在高处死亡确实能显著促进病毒的传播。随后，研究发现HearNPV感染首先影响寄主的中肠，导致钙信号增强以及从中肠来源的神经肽速激肽表达和分泌增加。

释放到血淋巴中的速激肽随后进入脑部，激活速激肽受体，通过一系列复杂的生物学验证方法确定了HaTK-HaTKR信号通路对棉铃虫趋光攀爬行为的重要性。此外，研究还揭示了这一信号通路下游的一个关键视觉信号转导基因HaTTD14的作用，并在其他鳞翅目昆虫如甜菜夜蛾和斜纹夜蛾中验证了这一通路的保守性。

这些发现不仅扩展了我们对寄生物-神经-行为调控网络的理解，同时也为利用核型多角体病毒进行害虫绿色防控提供了新的理论支持。刘小侠教授团队的这项研究成果是他们长期以来围绕核型多角体病毒与寄主昆虫相互作用机制研究的一部分，相关成果已发表在国内外多个重要学术期刊。本论文的第一作者是已经毕业的祝琳博士，目前她在山东省农科院植保所从事博士后工作，而通讯作者则是刘小侠教授和刘晨曦副教授。