棉铃虫唇须嗅觉感知机制及其在害虫防控中的潜在应用

来自全球农业害虫研究领域的研究人员针对鳞翅目昆虫唇须嗅觉功能研究不足的问题，开展了棉铃虫(Helicoverpa armigera)唇须嗅觉受体研究。通过电唇须图技术筛选出6种关键气味化合物，发现IR8a离子型受体(HarmIR8a)特异性介导N-甲基哌啶的感知，首次证实唇须而非触角是该化合物的主要嗅觉器官。这项研究为开发基于N-甲基哌啶的引诱剂和驱避剂推拉防控系统提供了理论依据。

　　

昆虫的嗅觉系统在其生存繁衍中具有关键作用。除触角外，双翅目昆虫的下颚须和鳞翅目成虫的唇须也是重要的嗅觉器官。然而，鳞翅目昆虫唇须的嗅觉功能长期未被充分认识。

最新研究以重大农业害虫棉铃虫为模型，采用电唇须图技术(electrolabialpalpography)筛选94种气味化合物，鉴定出6种能引发强烈电生理反应的化合物：N-甲基哌啶、戊胺、庚胺、丁胺、丙酸和乙酸。行为学实验显示N-甲基哌啶和乙酸具有引诱效应，而戊胺、庚胺和丁胺则表现出驱避作用。

研究团队通过基因编辑技术构建了HarmIR8a^-/-突变体，证实该离子型受体(ionotropic receptor, IR)参与N-甲基哌啶的检测。尤为重要的是，实验数据首次表明唇须而非触角是感知N-甲基哌啶的主要嗅觉器官。

这项研究不仅揭示了棉铃虫唇须在嗅觉系统中的特殊功能，更为开发新型气味调控策略——如基于引诱剂的诱捕装置或驱避剂的推拉(push-pull)防控系统——提供了分子靶点。研究结果对发展环境友好型害虫防控技术具有重要指导价值。