近日，吳鴻教授團隊與徐漢虹教授團隊再次合作，在肉桂天然成分防治紅火蟻殺蟲機制上取得新進展，并在中科院農學一區TOP期刊Industrial Crops & Products（影響因子 6.449）雜志上發表了題為“Changes in dopamine and octopamine levels caused disordered behaviour in red imported fire ants exposed to cinnamon essential oils”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.116801）。
紅火蟻是世界上入侵最嚴重的物種之一，由于是社會性昆蟲，巢內絕大多數是非繁殖螞蟻，分為工蟻和兵蟻亞類。通常，一個成熟的大型紅火蟻群可能包含20萬-30萬只攻擊性工蟻，使其具有極強攻擊性，對生物多樣性和城市環境構成了嚴重威脅。
團隊前期研究發現，肉桂精油對紅火蟻具有很好的熏蒸致死效果，熏蒸機制可能是通過干擾紅火蟻主要器官觸角的感受器來擾亂其社會能力、壽命、攻擊性等社會行為（Journal of Pest Science, 2022,6 DOI : 10.1007/s10340-022-01540-1(中科院農學一區TOP期刊，影響因子 5.742)）。
該成果分別研究了源于越南和中國肉桂品種的葉片和樹皮精油，及其主要成分反式肉桂醛點觸滴覓食工蟻觸角對工蟻梳理觸角、攻擊行為，以及對體內生物含量的影響，揭示了肉桂精油引起紅火蟻工蟻不正常梳理觸角和內訌的行為，破壞觸角上的毛器官，降低其識別同伴的能力；證明了反式肉桂醛是擾亂上述行為的主要成分，其原理是通過反式肉桂醛降低章魚胺的含量來降低紅火蟻工蟻的識別能力，同時通過提高多巴胺的含量來增強紅火蟻的攻擊行為。該研究揭示了反式肉桂醛可通過作用于紅火蟻的神經系統來干擾工蟻的行為，從而引起紅火蟻內訌和廝殺，為利用綠色天然成分肉桂精油控制紅火蟻傳播提供了新的思路和策略。
生命科學學院2020級博士研究生邢歡鈴為論文第一作者，我校藥用植物研究中心吳鴻教授和綠色農藥全國重點實驗室張志祥教授為共同通訊作者。該研究工作得到了“十四五”廣東省農業科技創新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣東省自然科學基金、廣東省重點領域研發計劃項目等的資助。
文圖/生命科學學院 邢歡鈴