半个多世纪以来，我们一直认为性信息素是雄性昆虫引诱同种雌性昆虫的强大诱饵，但现在我们发现，同样的分子对没有性生活的幼虫也有吸引力。这种现象首先在飞蛾身上观察到Spodoptera littoralis(Poivet等.， 2012)，这在我们的白菜蛾研究中得到了证实小菜蛾是最具破坏性的农业害虫之一，并在行为、生理和分子水平上进行了研究。

在行为实验中，我们观察到p .蛾被性信息素吸引，但只在食物环境中(图1)。事实上，它们更喜欢吃带有信息素的卷心菜叶子，但对信息素本身不感兴趣。这意味着信息素的分子，一个由16个碳原子组成的长线型醛，对幼虫来说不像对成虫那样是性诱惑，而只是作为美味食物的指示物，就像指示去好餐馆的路一样。对于幼虫来说，信息素代表了母亲的气味，母亲在一片新鲜的卷心菜叶子上产卵时留下了她的印记。根据这种气味，幼虫除了寻找健康的食物外，还避免与其他物种的个体竞争。

图1所示。(A).小菜蛾幼虫被主要的性信息素吸引，但只有在有食物的情况下。(B)行为实验的设置。左边的卷心菜叶子被注射了信息素，右边的卷心菜叶子代表对照。(C).与成虫相比，幼虫的触角非常简单，只含有少量的化学感受器。其中三个(箭头)被针对一种特定气味结合蛋白(GOBP2)的抗体染色。

从生理方面来看，幼虫和成虫使用不同的策略来探测和辨别气味。飞蛾的触角上覆盖着数百个化学感受器，这些感受器上有大量不同的受体蛋白，每一种都对一系列刺激做出反应。因此，在成人中，化学信息被编码在涉及多个传感器的复杂反应图中。相反，在幼虫中，少数感觉结构对少数重要的化学信息进行了微调，提供了明确的特定反应，但对各种环境气味的适应性较差(图1)。

这一观点在蛋白质水平上得到了证实，幼虫只使用成虫所采用的五种蛋白质中的两种来检测信息素。成年雄蜂在复杂的气味环境中飞行，必须从各种气味中识别出同种雌蜂产生的信息素，而幼虫只需要识别出同种雌蜂产生的信息素母亲的气味在它们出生的卷心菜叶子上找到美味的食物。

图2所示。GOBP2结合性信息素的主要成分，具有高亲和力和特异性。1-2个氨基酸残基的取代使其与视黄醇(一种萜类)和松柏醛(一种植物挥发物)的亲和力发生变化。图的下半部分显示了代表性复合物的模型。

我们已经发现这些蛋白质以高选择性结合信息素(图2)。通过替换结合袋内的一两个氨基酸，进一步证实了这些蛋白质对性信息素的微调，结果将蛋白质的特异性转移到植物挥发物和萜类分子上，这些分子在结构上与性信息素非常不同(图2)。

综上所述，我们发现:(1)幼虫根据母亲留下的信息素的气味寻找食物;(2)它们的嗅觉系统基于很少的专用传感器，不需要成人嗅觉的可塑性;(3)幼虫用来检测信息素的蛋白质比成虫用来检测信息素的蛋白质更精细。

朱娇
中国农业科学院植物保护研究所，北京

出版

一般气味结合蛋白和性信息素引导小菜蛾幼虫寻找更好的食物。
朱军，班丽，宋立明，刘勇，佩洛西平，王刚
《昆虫生物化学》2016年5月

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