近日，中國農業科學院植物保護研究所糧食作物害蟲監測與控制創新團隊在《普通昆蟲學》（Entomologia Generalis）上發表最新研究成果，系統揭示了綠盲蝽雄蟲對性信息素組分和寄主植物揮發物的協同感知機制，并提出了基于植物揮發物與性信息素融合設計的綠色防控新策略。該研究為害蟲綠色防控提供了新的理論依據與技術支撐。
綠盲蝽。中國農科院植保所供圖
前期研究發現，綠盲蝽性信息素組分（如trans-2-己烯基丁酸酯，E2HB）在田間誘捕效果顯著，但室內引誘作用不理想，推測寄主植物揮發物可能對其性信息素的感知存在調控作用。
為解析這一現象背后的調控機制，團隊首先利用“H”型嗅覺儀模擬田間環境，發現寄主植物揮發物與性信息素的混合物對綠盲蝽雄蟲的吸引力顯著高于單獨性信息素組分（雄蟲選擇率提升大約2.5倍）。
隨后，團隊從綠盲蝽雄蟲觸角中篩選出15個差異表達的氣味受體（AlucORs），并通過非洲爪蟾卵母細胞異源表達系統結合雙電極電壓鉗記錄，系統測定了重組卵母細胞對64種化合物的識別結合譜。
結果表明，6個氣味受體對主要性信息素成分E2HB和結構相似的花香酯類（如丁酸丁酯、丁酸丙酯）均表現出高敏感性，其中AlucOR3和AlucOR81對這兩類關鍵氣味分子響應尤為突出。進一步分析發現，AlucOR3亞支受體基因具有在盲蝽科昆蟲中保守的酯類感知功能。
基于綠盲蝽氣味受體可協同識別性信息素與寄主揮發物的雙重功能特性，團隊提出“化學信號協同增效模型”：寄主植物揮發物通過激活“雙重功能”ORs，增強性信息素信號的識別效率，最終顯著提升雄蟲趨向行為。
后續行為試驗也證實，將E2HB與寄主揮發物（如丁酸丁酯）混合后，對綠盲蝽雄蟲的誘捕效果顯著優于單獨性信息素組分，具有很好田間應用潛力。該研究不僅為深入理解植食性昆蟲“定位配偶—識別寄主”的協同策略提供了分子層面的理論支撐，也為設計“性信息素—寄主揮發物”協同引誘劑提供了精準靶標，提出了綠盲蝽綠色防控新路徑。
中國農業科學院植物保護研究所研究員張永軍為通訊作者，該所已畢業博士生安興奎（現就職于中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所）和博士Adel Khashaveh為共同第一作者。
該研究獲得了國家自然科學基金、國家現代農業產業技術體系和國家重點研發計劃的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1127/entomologia/3355
