中国农科院研究员和博士生以第一作者身份在一区Top期刊（IF=9.5）上发表研究论文

近日，中国农业科学院植物保护研究所抗虫功能基因研究与利用创新团队在Science China-Life Sciences（IF=9.5）上在线发表题为“Hot Breath, Quick Exit: Aphids Flee Mammalian Heat via TRPA1”的研究论文。该研究首次阐明了蚜虫通过TRPA1受体感知哺乳动物呼出热气流而实现高效逃逸行为的分子机制，为理解昆虫对环境温度的适应性进化提供了新视角。

蚜虫作为典型的变温动物，对环境温度变化极为敏感。蚜虫的生存适宜温度范围较广，但最适活动温度通常在20°C至25°C之间，温度过高或过低均会对其生理功能和行为产生不利影响。有趣的是，蚜虫能够通过“预接触逃逸行为”（PEEB）感知哺乳动物（如牛、羊）接近时呼出的高温（38-39.5°C）和高湿（>70%）空气，从而迅速从植物上掉落以避免被捕食。然而，蚜虫感知快速温度变化的神经与分子机制并不明确。

本研究利用人工呼吸装置模拟试验，发现38-39℃高温是触发蚜虫逃逸行为的关键因素，而湿度和二氧化碳浓度的影响相对较小。研究发现蚜虫触角第五、六节原生感觉圈中特异性表达的TRPA1受体（ApisTRPA1-A和ApisTRPA1-B亚型）介导了这一温度响应过程。电生理试验证实，ApisTRPA1-A和ApisTRPA1-B亚型均可被高温激活，但后者具有更强的响应能力和热敏感性，B亚型温度激活阈值（23.76℃）明显低于A亚型（26.08℃）。单感器记录显示，蚜虫触角原生感觉圈中板形感器神经元具有温度累积响应特性，在10秒升温刺激（21℃至39℃）下呈现时间依赖性的动作电位激活特征，而RNAi沉默ApisTrpA1基因后，神经元温度响应能力显著降低，蚜虫逃逸行为同步减弱，直接证实了该基因在温度感知中的核心作用。值得注意的是，ApisTRPA1受体同时具备感知高温并响应香茅醛、肉桂醛等天然驱避剂的双重功能，揭示了蚜虫多模态环境威胁检测的新机制。这些发现为研发基于TRPA1靶点的绿色防控技术提供了理论依据。

中国农业科学院植物保护研究所王冰研究员和博士生杨露露为论文的共同第一作者，王桂荣研究员为论文通讯作者，已毕业硕士魏金金、博士后黄天宇、华中农业大学与中国农科院深圳农业基因组所联培在读博士生张博和以色列耶路撒冷希伯莱大学Jonathan Bohbot教授共同参与了研究工作。该研究得到国家自然科学基金项目、深圳市科技计划项目、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。