学院王进军教授/蒋红波教授团队在PNAS发表最新研究成果：橘小实蝇可通过产卵器感知果实化学信号选择对子代有利的产卵位点-西南大学植物保护学院

学院王进军教授/蒋红波教授团队在PNAS发表最新研究成果：橘小实蝇可通过产卵器感知果实化学信号选择对子代有利的产卵位点

作者：发布时间：2026-03-18 点击数量：

多数食果昆虫通常倾向于将卵产在更成熟、更柔软、营养条件更适宜的果实中。然而，重大入侵害虫橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）的产卵选择却呈现出不同规律。田间观察发现，其常在芒果转熟初期集中发生，雌虫更倾向于将卵产在商品性成熟（CM）而非生理性成熟（PM）的果实中，进而造成大量未熟果脱落和显著经济损失。

围绕“橘小实蝇雌虫根据什么判断果实是否适合产卵”这一关键科学问题，学院王进军教授/蒋红波教授团队以“橘小实蝇—芒果”互作体系为模型开展研究，首次揭示橘小实蝇雌虫将产卵器作为味觉感受器官，通过感知果实内部化学信号作出有利于后代生长发育的产卵决策。相关成果以“Gustatory sensing by ovipositor drives maternal avoidance of hesperidin to benefit the offspring in a major agricultural fly pest”为题，发表于国际权威学术期刊《美国国家科学院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）。

研究发现：接触性化学信号介导了产卵偏好

研究人员发现，橘小实蝇的产卵偏好并不主要由果实硬度决定。将海南种植、大小均一的台湾芒果按成熟度划分为4个等级（M1–M4），并对果实硬度进行测定。结果显示，M2与M3之间硬度并无显著差异，但雌虫在M2（CM）上的产卵量显著高于M3（PM），而在M1和M4上则几乎不产卵。这表明，驱动橘小实蝇产卵选择的关键因素并非单纯是果实“软硬程度”，而更可能与果实内部化学组成有关。进一步研究发现，即使切除触角，或使用嗅觉共受体缺失突变体（BdorOrco⁻/⁻、BdorIr8a⁻/⁻），雌虫仍然表现出对商品性成熟芒果的明显偏好。这说明，橘小实蝇产卵决策并非主要依赖挥发性气味信号，而更可能由接触性化学信号主导。

产卵偏好取决于接触评估

关键线索：代谢组学分析锁定关键候选信号

为解析影响产卵行为的决定性化学线索，研究团队对不同成熟阶段芒果果肉进行了非靶向代谢组学比较分析，结合这些代谢物在芒果果实中的含量及差异，筛选出若干候选代谢物。通过建立产卵双选行为测定体系逐一验证后发现，橙皮苷（hesperidin）最符合真实生态场景下的行为效应特征，即低浓度诱导产卵偏好、高浓度诱导产卵回避。这提示橙皮苷很可能是芒果果实内部驱动橘小实蝇产卵决策的重要化学信号。

关键化学信号筛选

关键突破：产卵器末端存在特异识别橙皮苷的味觉感器

行为观察显示，雌虫在产卵过程中并非简单“插入即产”，而是会将产卵器反复插入、回撤，再次插入，对果实内部环境进行持续评估。基于这一现象，研究团队提出，产卵器不仅是产卵工具，同时也是感知果实内部适宜性的味觉器官。扫描电镜结果显示，橘小实蝇产卵器末端分布有多种感器，其中腔锥型感器（SCo）较为丰富。进一步通过味觉单感器记录技术（SSR）发现，末端SCo-II感器对橙皮苷具有清晰、稳定且呈剂量依赖性的电生理响应，而对其他多数候选化合物则无明显反应。这为橘小实蝇通过产卵器“尝味道”选择产卵位置提供了直接证据。

产卵器味觉特异性识别橙皮苷

分子机制：BdorGr28b介导橙皮苷识别并驱动产卵选择

在分子层面，研究团队基于产卵器转录组筛选候选味觉受体，最终锁定了在产卵器中高水平表达的关键受体BdorGr28b。钙离子成像实验表明，表达BdorGr28b的细胞可对橙皮苷产生显著且浓度依赖的响应。进一步构建BdorGr28b基因敲除突变体后发现，突变体SCo-II感器对橙皮苷的电生理反应几乎完全消失，野生型雌虫对低浓度橙皮苷的产卵偏好也在突变体中被消除。免疫组织化学结果进一步证明，BdorGr28b定位于产卵器末端感器区域。上述证据共同表明，BdorGr28b是介导橙皮苷识别并驱动产卵选择的关键味觉受体。

明确关键味觉受体BdorGr28b

生态意义：产卵选择有利于后代生长发育

研究团队进一步检测了芒果成熟过程中橙皮苷含量的动态变化，发现随着果实成熟推进，橙皮苷含量显著升高。后代发育实验表明，较高浓度橙皮苷会显著降低卵孵化率、抑制幼虫生长，并对蛹和成虫发育产生不利影响。这说明，橘小实蝇雌虫对不同成熟阶段果实的产卵选择，并非简单的取食偏好，而是一种有利于后代生存和发育的适应性决策。