在农田的清晨，嫩绿的棉叶上常会出现一些不起眼的小虫子——绿盲蝽。这些看似纤弱的害虫，却能通过刺吸植物汁液，让棉花、果树等作物减产。长久以来，科学家们一直在寻找精准防控它们的方法。近日，中国农业科学院植物保护研究所的科研团队在《EntomologiaGeneralis》杂志上发表的研究，揭开了绿盲蝽雄虫的“嗅觉秘密”：它们能同时感知配偶释放的性信息素和寄主植物散发的挥发物，通过这种协同感知精准定位目标。这一发现为设计更高效的绿色防控策略提供了关键线索。

田间有效的“化学信号”，室内为何失灵？

绿盲蝽的繁殖离不开性信息素这一关键“化学信号”。此前研究发现，一种名为反式-2-己烯基丁酸酯（E2HB）的性信息素组分，在田间诱捕绿盲蝽雄虫时效果显著。但奇怪的是，在实验室里，单独的E2HB引诱作用却不理想，雄虫似乎难以精准捕捉到这个信号。

科学家们推测，这可能与“环境化学背景”有关——寄主植物释放的挥发物，或许在暗中调控着雄虫对性信息素的感知。就像人类在嘈杂的街头可能听不清朋友的呼唤，但在熟悉的环境中却能轻易捕捉到声音，绿盲蝽的性信息素信号可能也需要植物挥发物的“协同作用”才能被精准接收。

既是信息素探测器，又是挥发物感应器

为了验证这个猜想，团队用“H”型嗅觉仪搭建了一个模拟田间环境的“嗅觉迷宫”。当把性信息素E2HB和寄主植物挥发物的混合物放入迷宫一端，单独的E2HB放在另一端时，绿盲蝽雄虫的选择出现了明显倾斜：选择混合物的雄虫数量是单独选择E2HB的2.5倍。

这个实验证实了寄主植物挥发物的“助攻”作用，但它们具体是如何影响绿盲蝽嗅觉的？团队把目光投向了绿盲蝽雄虫触角里的“嗅觉传感器”——气味受体（AlucORs）。这些受体就像细胞表面的“信号接收器”，能识别空气中的化学分子并传递信号。通过分析，团队筛选出15个在感知过程中差异表达的AlucORs，它们是响应气味的关键“选手”。

为了弄清楚这些“嗅觉传感器”的具体功能，团队利用非洲爪蟾卵母细胞异源表达系统，给这些受体“搭了个舞台”，再通过双电极电压钳记录它们对64种化合物的反应。结果发现，有6个AlucORs表现得格外“高效”：它们不仅能精准识别性信息素E2HB这一关键信号，还对结构相似的花香酯类寄主挥发物（如丁酸丁酯、丁酸丙酯）高度敏感。

其中，AlucOR3和AlucOR81堪称“核心受体”，对这两类关键气味分子的响应尤为突出。就像一个既能接收特定电台信号，又能捕捉特定环境气息的多功能接收器，它们让绿盲蝽在复杂环境中既能找到配偶，又能定位食物来源。

进一步的系统进化分析还发现，AlucOR3所在的亚支受体基因经历了强纯化选择（ω=0.17802）。这意味着在漫长的进化中，这个“嗅觉家族”的功能被严格保留下来，就像经过千锤百炼的精密仪器，确保盲蝽科昆虫都能稳定发挥酯类化合物的感知能力。

绿色防控新路径：用“信号密码”守护农田

基于这些发现，团队提出了“化学信号协同增效模型”：当寄主植物挥发物扩散到空气中时，它们会先激活绿盲蝽雄虫身上的“双重功能”ORs，就像先打开了信号放大器的开关；随后到来的性信息素E2HB，能在这个“激活状态”下被更高效地识别，让雄虫的趋向行为变得更强烈。

后续的行为试验也证实了这个模型：当E2HB与丁酸丁酯（一种寄主挥发物）混合后，对雄虫的诱捕效果显著优于单独使用E2HB。这就像植物挥发物先唤醒了绿盲蝽的嗅觉系统，让它们对性信息素信号更加敏感，最终更精准地飞向目标。

这项研究有何意义？绿盲蝽作为常见农业害虫，传统防治依赖农药，既可能伤害益虫，又会造成环境残留。该研究揭示的协同感知机制，让科学家们找到了精准调控绿盲蝽行为的“密码”。

这项研究不仅让我们理解了植食性昆虫“定位配偶”和“识别寄主”的协同策略，更提供了从分子机制到田间应用的完整解决方案。未来，科研人员或许可通过设计“性信息素+寄主挥发物”的协同引诱剂，高效诱捕绿盲蝽雄虫，减少它们的繁殖机会，从而降低虫害。这种方法无需依赖化学农药，既环保又高效，为害虫绿色防控开辟了新路径。

作者：宋雅娟

科学审核：安兴奎博士（现就职于中国热带农业科学院环境与植物保护研究所）