蟲媽媽“嘗”水果選產(chǎn)房？奧秘被中國科學(xué)家破解

一種名為橘小實蠅的害蟲，專挑還未完全成熟的芒果產(chǎn)卵，導(dǎo)致大量青果落地，給果農(nóng)造成巨大損失。它為何放棄更熟更軟的果子，偏愛“青果”？這個謎題被中國科學(xué)家解開。3月19日，記者從西南大學(xué)獲悉，該校王進軍教授與蔣紅波教授團隊揭示了橘小實蠅雌蟲的一項神奇本領(lǐng)：它能用產(chǎn)卵器“品嘗”果肉內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的味道，并以此為依據(jù)，為后代選擇最安全的“育兒所”。相關(guān)研究近日發(fā)表在國際期刊《美國科學(xué)院院刊》上。

在果園中，橘小實蠅總在芒果轉(zhuǎn)色初期（商品性成熟）暴發(fā)。實驗室研究證實，硬度相近的“轉(zhuǎn)色果”和“軟熟果”之間，雌蟲65%的卵都產(chǎn)在了前者上。研究團隊發(fā)現(xiàn)即使去掉雌蟲的觸角（嗅覺器官），這個偏好依舊存在。這說明，引導(dǎo)橘小實蠅做決定的不是氣味，而是需要接觸才能感知的“內(nèi)部信號”。

通過對不同成熟度芒果果肉的精細分析，研究團隊鎖定了一種關(guān)鍵化合物——橙皮苷。行為實驗發(fā)現(xiàn)，橙皮苷的作用很特別：低濃度吸引產(chǎn)卵，高濃度則令其回避。

高清錄像顯示，雌蟲產(chǎn)卵前會用產(chǎn)卵器反復(fù)刺探果實，如同“探針”。研究團隊由此提出驚人猜想：產(chǎn)卵器本身就是味覺器官。通過電鏡觀察，團隊發(fā)現(xiàn)其末端密布微型感器，其中一類感器專門對橙皮苷產(chǎn)生強烈電信號，這相當(dāng)于找到了長在產(chǎn)卵器尖端的“味蕾”。

論文插圖。受訪者供圖

團隊進一步發(fā)現(xiàn)了掌控這種“品味”的基因開關(guān)——味覺受體BdorGr28b。利用基因編輯技術(shù)敲除該基因后，突變體雌蟲的“味蕾”失靈，完全喪失了根據(jù)橙皮苷濃度選擇產(chǎn)卵地的能力。

這一切背后的生態(tài)邏輯是什么？測量發(fā)現(xiàn)，芒果從轉(zhuǎn)色到軟熟，果肉橙皮苷含量從約3微摩爾每升飆升至58微摩爾每升。而用高濃度橙皮苷喂養(yǎng)的蟲卵，其孵化率和幼蟲生長都受到顯著抑制。

原來，雌蟲并非胡亂選擇。它是在主動避開高橙皮苷、不利于后代存活的熟果，精挑細選出橙皮苷濃度適中、最利于寶寶生長的“黃金產(chǎn)房”。這是一種保障種族繁衍的精準(zhǔn)策略。

這項發(fā)現(xiàn)為防控實蠅類害蟲提供了全新方向。未來，科研人員可以針對橙皮苷等關(guān)鍵信號物質(zhì)，設(shè)計“推—拉”防控策略，或開發(fā)干擾其產(chǎn)卵器味覺的特異性綠色防控技術(shù)，實現(xiàn)更精準(zhǔn)、環(huán)保的治理。

編輯｜高瑜審核｜趙允

來源｜科技日報作者｜雍黎