近日,，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心)王桂榮團隊在國際知名期刊《自然·通訊（Nature Communications）》上發(fā)表了題為“Yeast-derived volatiles orchestrate an insect-yeast mutualism with oriental armyworm moths”的研究論文。該研究首次揭示了花粉系統(tǒng)中的酵母通過代謝揮發(fā)性有機物異戊醇,，精準(zhǔn)引導(dǎo)東方黏蟲定位富含花粉的發(fā)酵花蜜,，進而揭開了昆蟲,、微生物與植物之間復(fù)雜互作機制的新篇章,。研究不僅進一步闡明了酵母菌與昆蟲之間的“互利循環(huán)”,，而且通過對東方黏蟲的嗅覺感受機制的研究,，鑒定了其感受這些揮發(fā)性物質(zhì)的特異性的嗅覺信號通路，豐富了昆蟲-植物-微生物互作的生態(tài)學(xué)理論,，為農(nóng)業(yè)害蟲的綠色防控提供了潛在的應(yīng)用前景,。

長期以來，科學(xué)界普遍認為吸引昆蟲的花香主要源自植物本身的芳香物質(zhì),。然而,，近年來的研究發(fā)現(xiàn),，花蜜常被微生物,，尤其是酵母菌侵染，其代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物會影響昆蟲的訪花行為,。盡管花蜜本身含糖量高且具有較高的碳氮比,，這種環(huán)境通常抑制了微生物的增殖及揮發(fā)物的產(chǎn)生，但研究表明,，花粉的加入可以顯著改變這一情況,。花粉不僅提升了花蜜中的氨基酸等物質(zhì)含量,，還降低了碳氮比,，從而促進微生物的生長和代謝活動，尤其是酵母菌的代謝過程,。這一發(fā)現(xiàn)為我們理解花蜜中微生物代謝揮發(fā)物對昆蟲行為的影響提供了新的視角,。然而，花蜜中微生物釋放的揮發(fā)物如何吸引昆蟲覓食傳粉,，其作用機制及生態(tài)學(xué)意義尚不清楚,。研究團隊以此為切入點，開展了系統(tǒng)性研究,，旨在揭示花粉系統(tǒng)中植物-昆蟲-微生物互作的深層機制,。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，酵母菌在富含花粉的花蜜中才能大量產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),，而這些物質(zhì)的產(chǎn)生對東方黏蟲具有顯著的吸引作用,。通過對東方黏蟲嗅覺感受機制的研究，研究人員發(fā)現(xiàn),，東方黏蟲通過觸角上的特定嗅覺受體MsepOR8識別異戊醇,。當(dāng)這個受體受到異戊醇刺激時，神經(jīng)信號傳導(dǎo)至特定的嗅小球AM2,，進而傳遞到大腦的嗅覺中樞,。這一研究成果表明，東方黏蟲依賴于該特定的神經(jīng)回路精確感知異戊醇這一揮發(fā)性物質(zhì)，失去該感知能力的個體將無法有效響應(yīng)這一化學(xué)信號,，導(dǎo)致覓食行為的改變,。進一步的實驗表明，這一氣味引導(dǎo)機制形成了一個精密的“互利循環(huán)”：酵母通過異戊醇吸引東方黏蟲來采食富含花粉的發(fā)酵花蜜,，而東方黏蟲在此過程中傳播了酵母菌的孢子至新的花源,。此外，花粉的攝取對東方黏蟲的生殖力具有顯著促進作用,，食用含花粉花蜜的蛾類其產(chǎn)卵量比僅食用純花蜜的個體高出近40%,。這一現(xiàn)象不僅證明了酵母和東方黏蟲之間的互利關(guān)系，還揭示了花蜜和花粉在昆蟲覓食選擇中的重要作用,。

該研究從分子,、神經(jīng)以及行為學(xué)多層面全方位解析了酵母菌代謝揮發(fā)物調(diào)控東方黏蟲覓食行為的作用機制，并深入探討了這一機制在昆蟲,、微生物和植物互作中的生態(tài)學(xué)意義,。為昆蟲通過嗅覺識別并選擇富含營養(yǎng)的花蜜、促進花蜜生態(tài)系統(tǒng)運作提供了有力的證據(jù),。研究中揭示的“昆蟲-酵母-植物”三方互作模式,，不但對提升生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中授粉效率提供了全新的思路和應(yīng)用方向，同時也為綠色害蟲防控技術(shù)的研發(fā)提供了新的途徑和靶標(biāo),。

該研究由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心)主導(dǎo)完成,，基因組所（大鵬灣實驗室）王桂榮研究員為通訊作者，基因組所（大鵬灣實驗室）博士后馬百偉與基因組所（大鵬灣實驗室）常賀坦研究員為共同第一作者,。浙江農(nóng)林大學(xué)郭孟博副教授,、植保所博士后艾東、碩士生王佳玉和陳潤,、基因組所（大鵬灣實驗室）博士后劉曉嵐,、東北師范大學(xué)任炳忠教授以及馬克斯·普朗克研究所Bill S. Hansson教授等參與了該項研究。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金,、深圳市科技計劃項目,、深圳市大鵬新區(qū)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程的資助。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56354-3