了解作物害虫的进化可能会促进生物防治

埃及棉叶虫(Spodoptera littoralis)是法国的一种害虫。它遍布地中海盆地以及非洲和中东。蛾幼虫是极端杂食性的[1]，会对多种作物物种(例如，玉米、豆类、棉花、西红柿、辣椒)造成损害。作为降低农药水平的更广泛努力的一部分，我们必须开发有效的生物防治方法。这种策略通常依赖于使用最常见的性信息素来破坏繁殖和诱捕飞蛾。然而，信息素合成是一个昂贵的过程，因此手头有其他控制策略仍然很重要。为此，我们需要提高对这种蛾的嗅觉感受器的了解。

2019 年，这些研究合作者确定了 OR5，这是埃及棉叶虫中的一种嗅觉受体，可识别雌性性信息素混合物中的主要化合物。在这项新研究中，科学家们探索了受体在斜纹夜蛾内的进化轨迹，以更好地表征其功能和特异性。他们使用了一种组合方法，在计算机分析的帮助下，他们在实验室中复活了祖先的受体，并对受体的 3D 结构进行了建模。因此，他们能够确定 OR5 出现在大约 700 万年前。研究人员还采用了定点诱变[2]探索 OR5 的基因微调，这使他们能够识别受体高度特异性背后的八个氨基酸 (AA)。这一发现特别出乎意料，因为过去对受体进化的研究表明，只需一两个 AA 取代就足以改变具有重要生态学意义的受体的功能。

如果我们希望预测对基于信息素的植物保护产品的抗性的发展，我们必须阐明嗅觉受体如何在进化过程中出现并获得特异性。这项研究推进了上述目标，此外还阐明了 OR5 的功能，OR5 是一种高度特异性受体，在两种斜纹夜蛾物种——埃及棉叶虫和烟草地老虎 ( S. litura)的繁殖中必不可少). 后者主要发生在亚洲，也是杂食性的。上面详述的发现将有助于刺激新的生物防治策略的发展，这些策略依赖于 (1) 激动剂分子，它占据受体以排除关键的信息素化合物，或 (2) 拮抗剂分子，它阻止受体被关键信息素化合物。

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