联合研究揭示三结构域蛋白介导的寄生蜂嗅觉识别新机制

2026年3月9日，广东省科学院动物研究所与贵州大学绿色农药全国重点实验室、中国农业科学院植物保护研究所合作在昆虫学领域期刊Insect Science在线发表题为“An unconventional three-domain odorant-binding protein decodes contrasting host pheromones in the parasitoid wasp Anastatus japonicus”的研究论文。该研究揭示了一种特殊结构的三结构域气味结合蛋白在寄生蜂识别宿主信息化合物中的关键作用，为理解天敌昆虫寄主定位的分子机制以及开发基于行为调控的生物防治技术提供了新思路。

寄生蜂是控制农林害虫的重要天敌，其寄生效率高度依赖于在复杂环境中对宿主的精准定位能力。寄生蜂如何在复杂环境中准确识别并定位宿主，一直是昆虫化学生态学研究的重要科学问题。嗅觉系统中的气味结合蛋白（odorant-binding proteins，OBPs）在气味分子识别和转运过程中发挥关键作用。然而，尽管经典OBP家族的功能已有较多研究，结构更为复杂的非常规OBP类型，特别是具有多个结构域的OBP，其功能机制仍不明了。

该研究以全球入侵害虫茶翅蝽的重要天敌-卵寄生蜂日本平腹小蜂Anastatus japonicus为研究对象，鉴定到一种结构罕见的三结构域气味结合蛋白AjapOBP20。该蛋白由两个经典OBP结构域和一个Minus-C型OBP结构域组成。

AjapOBP20在雌蜂触角中高表达，提示其可能参与寄生蜂的嗅觉识别过程。体外结合实验显示，该蛋白能与多种植物挥发物和宿主相关化合物结合。进一步研究发现，AjapOBP20能同时识别并区分两类功能相反的宿主信号：一类是吸引寄生蜂的宿主聚集信息素协同物质正十三烷，另一类是令其规避的宿主警报信息素反-2-癸烯醛。

通过RNA干扰技术抑制AjapOBP20表达后，寄生蜂对正十三烷的趋向行为显著下降，同时对反-2-癸烯醛的规避行为均也明显减弱。这表明该蛋白在寄生蜂识别不同生态功能气味信号中具有关键作用。分子对接分析进一步揭示，正十三烷在AjapOBP20三个结构域中的结合稳定性均高于反-2-癸烯醛，提示多结构域蛋白可能通过协同作用实现对不同气味分子的识别与区分。

该研究揭示了三结构域气味结合蛋白在寄生蜂嗅觉识别中的功能机制，表明这种非常规OBP结构是昆虫演化出的用以提升化学信息识别能力的重要策略。研究结果为深入理解天敌昆虫的寄主定位机制，以及开发基于行为调控的新型生物防治技术提供了重要科学依据。

贵州大学绿色农药全国重点实验室博士研究生詹海霞为论文的第一作者，广东省科学院动物研究所唐睿副研究员、贵州大学绿色农药全国重点实验室臧连生教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/1744-7917.70268

图1. 日本平腹小蜂AjapOBP20的独特三结构域

图2.日本平腹小蜂AjapOBP20识别宿主相关信息化合物的功能验证。

（供稿：昆虫资源利用创新中心 唐睿）

论文链接：https://doi.org/10.1111/1744-7917.70268