昆虫嗅觉密码获破译

6月14日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所与华中农业大学、中国农业科学院植物保护研究所等单位合作，首次解析了豌豆蚜报警信息素受体的冷冻电镜结构，揭示了气味配体诱导的气味受体离子通道门控机制，为基于气味受体研发昆虫行为调控剂奠定了结构基础。相关研究成果发表在《科学（Science）》上。

利用昆虫行为调控剂进行害虫防控是目前全球公认的绿色防控手段，该技术具有生物灵敏度高、选择性强、环境友好等优点，能实现害虫的长期控制。以嗅觉靶标为出发点，开发行为调控剂已成为当前研究的重要方向。然而，传统化学生态学手段筛选化合物具有通量不高、组分活性低、结构不稳定等问题。其中，分子靶标的结构基础是限制昆虫行为调控剂研发的卡点。

研究成功解析了豌豆蚜报警信息素受体ApOR5-Orco在配体结合和未结合状态下的高分辨率冷冻电子显微镜结构。研究发现，仅ApOR5亚基具有配体结合能力，而ApOrco亚基则作为支撑结构不结合配体。当ApOR5亚基与配体结合后，其成孔螺旋S7b从孔中央向外移动，导致不对称孔开口以供离子流入。该研究首次展示了昆虫OR-Orco异源复合物在独立（封闭通道）和配体结合（开放通道）两种状态下的独特结构，深入揭示了昆虫气味识别通道门控的分子机制。

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市科技计划项目、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。