研究揭示草地贪夜蛾“闻味避敌”的嗅觉密码

一、入侵害虫的 “嗅觉逃生术” 被破解

近日，广东省科学院动物研究所唐睿团队联合多机构发表于《普通昆虫学》（Entomologia Generalis）的研究，首次揭开了草地贪夜蛾幼虫 “闻味避敌” 的分子密码。这种肆虐全球 140 多个国家的农业害虫，竟能通过嗅觉精准识别天敌相关气味并主动回避 —— 其核心是对昆虫病原线虫共生细菌释放的 “预警信号” 2 - 己炔酸的特异性感知。

气味感知密码、气味密码

作为啃食玉米、水稻等作物的毁灭性害虫，草地贪夜蛾因抗药性强、迁飞能力突出，长期困扰农业生产。此次研究发现，其幼虫对 2 - 己炔酸的回避行为并非随机反应，而是由一套精密的嗅觉受体系统调控，为打破化学防治困局提供了关键靶点。

二、“组合编码” 机制：三个受体的协同作战

研究团队通过转录组分析与功能验证，锁定了驱动这一行为的 “核心三剑客”：

关键受体 SfruOR51：幼虫头部该基因在接触 2 - 己炔酸后显著上调，在果蝇体内异源表达时，可引发强烈电生理反应；而沉默该基因后，草地贪夜蛾对气味的敏感度大幅下降。

共受体 “辅助军团”：气味受体共受体 SfruORco 与离子型受体共受体 SfruIR8a 共同参与信号传递，三者形成独特的 “组合编码” 模式，精准识别 2 - 己炔酸的分子结构。

为验证机制的特异性，团队用丙烯酸异辛酯等非有机酸趋避剂测试发现，仅 2 - 己炔酸能触发这套受体系统的响应，证实其为针对性进化的 “天敌预警专线”。更值得关注的是，比较基因组分析显示，SfruOR51 起源于夜蛾科，这种嗅觉编码机制可能是多种农业害虫的 “共有技能”。

三、从基础研究到防控革新的跨越

该发现的突破价值，正从实验室走向农业应用场景：

绿色驱避剂开发：基于 2 - 己炔酸的分子结构，可合成特异性驱避剂，通过干扰幼虫嗅觉系统，迫使害虫远离作物。相比化学农药，这类制剂仅作用于靶标害虫的嗅觉通路，对天敌与环境更安全。

生物防治增效：昆虫病原线虫是草地贪夜蛾的天然天敌，但害虫的嗅觉回避会降低防治效果。若结合受体抑制剂阻断其 “预警系统”，可使线虫防治效率提升 30% 以上。

广谱防控潜力：由于夜蛾科害虫可能共享类似机制，该靶点有望开发出针对斜纹夜蛾、棉铃虫等多种害虫的通用防控技术，降低单一防治成本。

四、嗅觉密码背后的粮食安全守护战

当前，全球农业正亟需绿色防控技术破解 “农药依赖症”。此前研究已发现，草地贪夜蛾对香菜挥发物反 - 2 - 癸烯醛、十字花科植物异硫氰酸酯等气味的感知均依赖特异性嗅觉蛋白，而此次 “组合编码” 机制的发现，进一步完善了害虫嗅觉调控的理论体系。

研究团队指出，未来可通过两种路径实现防控落地：一是合成 SfruOR51 受体的激动剂，模拟天敌气味驱避害虫；二是开发受体拮抗剂，阻断其 “避敌信号”，增强生物防治效果。这与《应用昆虫学报》证实的 “植物源物质通过味觉受体调控取食行为” 的研究逻辑形成互补，共同构建起 “嗅觉 + 味觉” 的双维度防控框架。

五、结语：气味调控开启精准农业新篇

“这项研究不仅揭示了昆虫 - 微生物的化学通讯奥秘，更让靶向害虫行为的绿色防控从概念走向现实。” 正如研究背后的国家重点研发计划资助方向所指，破解草地贪夜蛾的嗅觉密码，本质是打通 “基础研究 - 技术转化 - 产业应用” 的链条。

随着更多害虫嗅觉机制被解码，未来农业或将迎来 “气味调控时代”—— 通过释放特定气味分子 “推离” 害虫、“引诱” 天敌，实现对入侵物种的生态化治理，为全球粮食安全注入科技底气。