化學(xué)感受系統(tǒng)是昆蟲最為古老的感受系統(tǒng)之一，其深刻影響昆蟲種內(nèi)、種間和多營養(yǎng)級互作的重要行為，對昆蟲物種的延續(xù)和發(fā)展至關(guān)重要。隨著測序技術(shù)的快速進(jìn)步，組學(xué)的應(yīng)用打開了傳統(tǒng)化學(xué)生態(tài)研究向精細(xì)化和高通量發(fā)展的大門。利用多組學(xué)、神經(jīng)行為學(xué)、分子生物學(xué)等工具深入闡述關(guān)鍵生態(tài)表型背后的機(jī)制，成為現(xiàn)代昆蟲嗅覺研究的重要課題。

　　廣東省科學(xué)院動物研究所（省科學(xué)院動物所）資源昆蟲與生物工程研究中心多年來致力于昆蟲化感系統(tǒng)機(jī)制研究與行為調(diào)節(jié)劑研發(fā)。該中心唐睿博士近期在Pest Management Science、International Journal of Biological Macromolecules和Frontiers in Neuroanatomy發(fā)表三篇代表性文章，分別從多營養(yǎng)級種間互作、性信息素種內(nèi)交流機(jī)制和化學(xué)感受生態(tài)進(jìn)化方面，揭示了不同昆蟲種內(nèi)-種間化學(xué)交流的嗅覺機(jī)制，并獲得了新突破。

　　在多營養(yǎng)級化學(xué)通訊研究方面，研究人員利用捕食性昆蟲黑廣肩步甲，系統(tǒng)鑒定了植物-害蟲-天敵的揮發(fā)性物質(zhì)，并篩選確定了其中的主要行為調(diào)節(jié)劑成分，預(yù)測了這些關(guān)鍵揮發(fā)物的氣味受體靶點(diǎn)，為深入解析捕食性昆蟲的嗅覺機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)（Chen et al. 2022 Pest Management Science）。

黑廣肩步甲通過多種來源氣味物質(zhì)定位柞蠶的嗅覺機(jī)制

　　在利用性信息素的種內(nèi)互作機(jī)制研究方面，研究人員以重大跨境害蟲草地貪夜蛾為模式，針對其性信息素嗅覺識別過程中的第一環(huán)節(jié)，驗證了四種關(guān)鍵性信息素組分的生態(tài)意義，并進(jìn)一步揭示了對應(yīng)的信息素結(jié)合蛋白分子靶標(biāo)，為推動這一重大害蟲的綠色綜合防控方法研發(fā)提供了重要借鑒（Zhong et al. 2022 International Journal of Biological Macromolecules）。

草地貪夜蛾中信息素結(jié)合蛋白分子功能演化和預(yù)測

　　在嗅覺進(jìn)化方面，研究人員介紹了昆蟲腦部結(jié)構(gòu)、分子功能和嗅覺進(jìn)化研究進(jìn)展，綜述了該同名?？嚓P(guān)研究內(nèi)容（Tang and Zhao 2022 Frontiers in Neuroanatomy）。相關(guān)研究獲領(lǐng)域普遍關(guān)注，F(xiàn)rontiers出版社為該?？霭媪送娮訒?。

　　上述工作圍繞昆蟲物種的種內(nèi)-種間行為調(diào)節(jié)展開，重點(diǎn)闡述關(guān)鍵生態(tài)行為的嗅覺分子背景，其成果可用于研創(chuàng)昆蟲行為調(diào)節(jié)劑、理化防治方法和分子靶向防控措施，為農(nóng)業(yè)害蟲綠色防控和資源昆蟲高效利用等相關(guān)研發(fā)提供理論指導(dǎo)。

　　以上研究的主要合作單位為遼寧省蠶業(yè)科學(xué)研究所、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院及河南農(nóng)業(yè)大學(xué)。研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計劃、廣州市科技計劃和廣東省科學(xué)院科技發(fā)展專項等基金資助。

　　論文鏈接：

　　1. http://doi.org/10.1002/ps.6901

　　2. http://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.06.068

　　3. http://doi.org/10.3389/fnana.2022.1024927

　　省科學(xué)院動物所/供稿