近日，tyc7111cc太阳成集团教师张毅、王杏杏在昆虫学领域TOP期刊《Insect Science》连续发表两项重要研究成果，系统阐明了不同光照环境对豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）定位寄主和取食策略的影响及光谱组成对豌豆蚜的寄主定位、植株滞留及取食行为存在差异化调控。

　　蚜虫是全球范围内危害严重的农业害虫，其视觉系统在寄主定位和行为决策中扮演着关键角色。尽管黄板诱杀等基于光信号的防控手段已广泛应用，但光谱信号如何调控蚜虫从“搜索寄主”到“定居取食”的完整行为链，以及背后的分子调控机制，此前仍不明确。团队瞄准这一科学问题，以无翅豌豆蚜为研究对象，开展了一系列创新性研究。

　　在第一项研究中，团队设置了UVA、紫、蓝、绿、黄橙、红等多种窄带LED光源，并以白光为阳性对照、黑暗为阴性对照，通过行为观测平台、轨迹追踪软件和分子生物学技术，从行为表现和基因表达两个层面，全面解析了不同光照环境对蚜虫的影响。

　　研究结果显示，豌豆蚜的视觉响应存在显著的光谱功能二分性：绿、黄橙等长波波段是其识别寄主的关键导航信号，能显著提升寄主定位成功率（近50%）、缩短定位时间，表现出高效的定向寄主运动模式，同时蚜虫多选择停留在叶片向光面，取食活动与白光对照组相当。

　　UVA、紫光等短波波段则作为环境胁迫信号，诱导蚜虫产生“避光性滞留”行为。尽管在该条件下植株滞留率最高（超80%），但绝大多数个体选择停留在叶片背光面，且6小时内移动距离最长、蜜露中葡萄糖含量最低，表明其虽在植株上停留，却几乎不取食，取食活动受到显著抑制。

　　在分子机制层面，研究发现光谱信号通过调控单胺类神经递质合成基因的表达来影响蚜虫行为。其中，UVA显著上调与多巴胺合成和黑色素生成相关的TH基因，这可能与蚜虫的躲避行为和紫外线胁迫响应有关；而绿、黄、白光则显著上调与血清素合成相关的TPH基因；与章鱼胺合成相关的TBH基因，在黄光和白光下表达则显著降低。

　　王杏杏表示，这一系列研究揭示了蚜虫视觉生态的复杂性，强调了对不同行为阶段（定位、滞留、取食）进行区分研究的重要性。研究结果表明，植物上的滞留并不等同于寄主接受，蚜虫的“避光但不取食”现象可能是一种应激反应。

　　研究二中巧妙利用红绿双色豌豆蚜系统，通过绿色蚜虫控制密度控制变量，单独追踪反差明显的红色蚜虫的行为模式，精确获取到了不同密度下个体行为的转变规律。研究发现，蚜虫的行为反应呈“阈值触发”模式：当种群密度超过1.25头/cm²时，蚜虫由定居状态转向活跃扩散，移动距离显著增加，繁殖能力下降。蚜虫的定植策略也与此相关，但是触发策略转换的密度阈值方面存在差异。

　　分子机制分析表明，这一行为转变与三种单胺类神经递质合成基因的表达变化密切相关，其中章胺合成酶基因TBH表达量随密度升高而显著上调，增幅可达70倍，而血清素合成酶基因TPH表达呈下降趋势。研究揭示了密度依赖性行为转变的神经调控机制。

　　这两项连续发表的成果，不仅深化了我们对蚜虫与光环境互作机制的理解，也为开发新型、精准的蚜虫防控技术提供了新的思路。未来，团队将进一步探索如何通过调控光环境来干扰蚜虫的定居和取食行为，为研发可持续的害虫防控手段奠定基础。

　　原文信息：

1. Zhang, Y., Zhang, M. Y., Huang, C. Y., Liu, Y. N., Xu, J. C., Liu, T.-X. and Wang, X. X. (2026) Spectral composition differentially drives host location, plant residency, and feeding states in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum. Insect Science, DOI 10.1111/1744-7917.70260.
2. Wang, X. X., Liu, Y. N., Xu, J. C., Yang, Y., Liu, T. X., & Zhang, Y. (2026). From settled to dispersal: density-dependent behavioral switching in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum. Insect science, 10.1111/1744-7917.70221. Advance online publication. https://doi.org/10.1111/1744-7917.70221