首页近日，植物病虫害综合治理全国重点实验室抗虫功能基因研究与利用创新团队与农业基因组研究所、浙江大学等单位联合在《美国国家科学院院刊（PNAS）》期刊上发表了题为“Male-emitted benzaldehyde acts as an olfactory antagonist, disrupting moth sex pheromone communication”的研究论文。该研究揭示了东方粘虫雄蛾在求偶竞争中释放苯甲醛（benzaldehyde，BA）作为嗅觉拮抗剂，通过竞争性抑制同种雄蛾对雌性性信息素的识别，干扰竞争对手求偶行为的机制。
雄性间交配竞争是影响动物繁殖成功的重要因素，也是性选择驱动生物进化的关键过程。化学信号作为昆虫信息交流的重要媒介，在调控雄性竞争中发挥关键作用，但其作用机制长期缺乏系统解析。鳞翅目昆虫的交配行为高度依赖性信息素通讯，已有研究发现，部分雄蛾能够释放挥发性化学物质干扰竞争者求偶，然而这些信号如何作用于竞争者的嗅觉系统并进一步影响其行为决策，其背后的神经与分子机制一直尚不清楚。
该研究以我国重大迁飞性农业害虫东方粘虫为研究对象，发现雄蛾在高密度交配竞争条件下会显著增加BA释放量。行为实验表明，BA本身并不直接驱避同种雄蛾，但能显著抑制同种雄蛾对雌性性信息素主组分顺-11-十六碳烯醛（Z11-16:Ald）的定向行为，从而削弱竞争对手对雌蛾的定位能力。进一步的机制研究发现，BA可在受体水平直接抑制雌性信息素特异性受体MsepPR3对Z11-16:Ald的识别，进而抑制外周嗅觉神经元的激活及下游触角叶Cu嗅小球的信号传递。通过AlphaFold3结构预测与分子动力学模拟进一步证实，BA与Z11-16:Ald在MsepPR3受体结合位点发生直接竞争，显著降低Z11-16:Ald结合概率，最终干扰对雌蛾性信息素的识别。
植物病虫害综合治理全国重点实验室王桂荣研究员和刘杨研究员为论文通讯作者，农业基因组所/植物病虫害综合治理全国重点实验室联合培养博士后孙东东和植物病虫害综合治理全国重点实验室博士生张语桐为论文共同第一作者。植物病虫害综合治理全国重点实验室博士生王晓晴以及浙江大学王勇教授等共同参与了该研究。研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程基础科学研究中心项目的资助。
论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2600174123