北京时间2024年6月14日凌晨2时，国际顶级学术期刊《科学（Science）》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）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关于破解昆虫气味受体离子通道门控机制的最新研究成果。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn6881

对于昆虫来说，气味是它们赖以延续的生存法则。气味受体是昆虫体内的一种蛋白质，能够与气味分子相结合，使昆虫能够识别不同的气味。

王桂荣和他的团队致力于找到调控昆虫行为的气味分子。然而，气味分子成千上万，找到特定行为反应的关键受体无疑是大海捞针，历经十几年的研究，王桂荣和他的团队找到了一种高通量的方法，并成功筛选得到绿色高效的昆虫嗅觉行为调控剂。

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。

“接下来，我们要做的第一个方面还是聚焦前沿的基础的研究，做一些原创性的工作进行突破。第二个方面就是要做成果转化，去研发一些国家急需的绿色的害虫防控产品，让老百姓受益。这一部分工作，我们都已经在布局了。”王桂荣表示。

为针对气味受体的新型昆虫绿色行为调控剂的研发奠定了结构基础

该研究解析了豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）报警信息素受体ApOR5-Orco异源四聚体的冷冻电镜结构，揭示了气味配体诱导的气味受体离子通道门控机制，从而为针对气味受体的新型昆虫绿色行为调控剂的研发奠定了结构基础。

“该项研究在国际上首次解析了昆虫OR-Orco复合体的精细结构特性，揭示了气味识别过程中特殊的离子通道门控机制。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。”中国科学院院士、美国科学院外籍院士康乐表示。

“这一研究成果具有深远的意义，因为我们对嗅觉受体如何识别生物体内分子的机制仍不完全了解。此外，他们的研究聚焦于蚜虫这一重要的农业害虫，这些发现对农业害虫防控具有潜在的应用价值。我们衷心祝贺王桂荣和殷平团队所取得的成就，并期待他们未来能取得更大的成功。”欧洲科学院院士、中国科学院外籍院士Bill Hansson表示。

中国农业科学院深圳农业基因组研究所（简称“基因组所”）与华中农业大学联合培养博士后王意东、华中农业大学博士生邱靓和中国农科院植保所王冰研究员为论文共同第一作者，基因组所王桂荣研究员和华中农业大学殷平教授为共同通讯作者。华中农业大学马伟华教授、刘主教授、中国科学院武汉精密测量科学与技术创新研究院龚洲副研究员、中国农业大学张立伟副教授和华中师范大学曹松讲师等也参与了研究工作。华中农业大学校级蛋白质平台和电镜中心对该工作提供了支持。冷冻电镜数据收集在中国科学技术大学冷冻电镜中心完成，该中心高永翔博士为电镜数据收集提供了技术支持。

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

王桂荣课题组介绍

王桂荣，研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，国务院特殊津贴专家，国家有突出贡献中青年专家，入选国家高层次领军人才、国家百千万人才工程、科技部创新人才推进计划。

实验室的主要研究方向：（1）昆虫化学感受机制及行为调控剂的开发。利用组学、神经生物学、行为学等手段解析害虫重要行为的分子机制，挖掘绿色防控新靶标，高通量、智能化筛选害虫行为调控剂。（2）昆虫RNAi的作用机制及核酸农药研发。研究不同昆虫，特别是鞘翅目、鳞翅目和直翅目重要害虫RNAi差异的分子机制，结合组学、合成生物学和纳米材料等新技术开发核酸农药。

中国农业科学院深圳农业基因组研究所

中国农业科学院深圳农业基因组研究所（简称“基因组所”）成立于2014年，由农业农村部、中国农业科学院和深圳市政府共同支持建设，位于深圳市大鹏新区。

成立以来，基因组所组建了1300多人的研究队伍，形成了以组学技术为核心、辐射农业、食品和生态方向的学科体系，获批“岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心”“农业农村部农业基因数据分析重点实验室”“农业农村部农业合成生物学重点实验室”“农业农村部畜禽生物组学重点实验室”等创新载体，在包括 Science、Nature、Cell 等顶级期刊在内的杂志上发表SCI论文1300多篇，以基因组设计育种育成国审、省审新品种40余个，农业基因组学等研究领域占据世界前沿。多项成果入选“‘十三五’农业科技十大标志性成果”“中国生命科学十大进展”“中国农业科学十大进展”“中国农业农村重大新技术”。

【撰文】郑伊灵