中国农科院深圳基因组所研究成果登上《科学（Science）》

中国农科院深圳基因组所研究成果登上《科学（Science）》。

深圳新闻网2024年6月17日讯（记者 周维朕 江晶媛）北京时间2024年6月14日凌晨2时，中国农业科学院深圳农业基因组王桂荣团队与华中农业大学殷平教授团队、中国农业科学院植物保护研究所等单位合作完成的最新研究成果发表在国际顶级学术期刊《科学（Science）》。

据悉，该研究不仅首次展示了昆虫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，而且深入揭示了昆虫气味识别通道门控的分子机制，为科学合理地开发蚜虫绿色防控技术提供了强有力的理论支撑和实践指导，具有重要的科学意义和实际应用价值。

报警信息素：“快跑！这里有危险”

昆虫依赖灵敏的嗅觉感知环境中的化学信息。在嗅觉识别的过程中，气味受体（OR）扮演着核心角色。它们被激活后能够将外界的化学信号转化为生物电信号，从而介导昆虫相应的行为反应。

报警信息素受体就是其中的一种，该研究发现，大多数蚜虫在遇到天敌攻击或者其他危险时，会从腹管中释放出含有报警信息素（（E）－β－farnesene，简称EBF ） 的小液滴，“警告”邻近的蚜虫快速逃离或掉落。

该研究借助前沿的冷冻电镜技术，深入探究豌豆蚜报警信息素受体ApOR5－Orco复合物的结构特性，成功解析了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。

中国科学院院士、美国科学院外籍院士康乐表示，这一里程碑式的突破为基于结构生物学高通量筛选杀虫剂和驱避剂奠定了理论基础，将有力推动害虫绿色防控新产品研发进程，为实现安全、绿色、可持续的农业生产模式提供强有力的支撑。

气味分子介导的ApOR5－Orco异源四聚体离子通道门控机制。

研制更高效的绿色农药

目前，昆虫嗅觉行为调控剂的应用是全球公认的绿色防控技术，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。

王桂荣团队这一突破性的发现，为基于靶标结构的先导化合物筛选提供了宝贵的分子基础，为高效、特异性绿色昆虫行为调控剂的创制开辟了新的道路。同时，也为科学合理地开发蚜虫绿色防控技术提供了强有力的理论支撑和实践指导，具有重要的科学意义和实际应用价值。

据了解，创制靶向小分子绿色农药是国际前沿研究课题，也是国家重大战略需求。基于灵敏的嗅觉研发的害虫引诱剂和驱避剂是全球公认的绿色防控技术，嗅觉受体结构未知是研发高效引诱剂和驱避剂的卡点。该研究团队揭示了昆虫气味受体OR－Orco复合物的三维结构，深入剖析了气味受体与配体互作机制，是昆虫嗅觉编码机制研究领域的重大突破，为开发高效、绿色的行为调控剂奠定了理论基础，显著增强我国在昆虫行为调控剂研究领域的核心竞争力，有望催生一批绿色、高效的昆虫行为调控新产品。