俗话说，母亲最了解自己的孩子，这也适用于昆虫。雌性成虫对产卵场的选择非常挑剔，总是在有利于后代发育的安全地方产卵。由于许多昆虫在幼虫期活动有限，因此选择成虫产卵对后代的繁殖更为重要。

众所周知，昆虫的头部有一对“鼻子”——触角。昆虫用它来寻找宿主、识别配偶和躲避天敌。然而，出乎意料的是，中国科学院动物研究所的科学家最近发现，飞蛾的尾巴也有“鼻子”的功能。这种蛾叫烟青虫，是我国重要的农业害虫。为了保证自己的后代能够在合适的环境下成长，雌性烟草青虫做了双重保险。除了有一对触角来感受气味外，它还利用腹部末端的产卵器来闻植物的气味，从而准确地将卵放置在合适的地方。

嗅觉感受器树突和昆虫触角嗅觉感受器神经元上表达的气味受体

动物研究所研究员王陈竹带领的团队长期以来一直在研究我国重要农业害虫的嗅觉和味觉机制。棉铃虫和烟青虫是近缘种，但寄主范围大不相同。棉铃虫能以68科300多种植物为食，而烟夜蛾只以茄科烟草、辣椒等少数植物为食。雌蛾如何准确找到寄主植物并产卵？这是他们最近想回答的问题。此前，他们的工作主要集中在触角的研究上。

在对两种昆虫转录组的研究中，科学家意外发现气味受体OR31在烟青虫的产卵器中高表达，其表达量远高于触角，而在棉铃虫中却没有。他们开始怀疑气味受体在做什么，并怀疑产卵器是否也能“闻到”气味物质。因此，他们首先确认OR31是否与ORco在产卵器中共表达。利用双色原位杂交，他们发现OR31和ORco在产卵细胞中共表达，它们具有完成嗅觉功能的分子结构。

双电极电压钳信号与配体化合物引起的表达HassOR31和HassORco的爪蟾卵母细胞产生电流的变化

为了验证触角的嗅觉功能不仅在产卵过程中发挥作用，研究人员用辣椒的气味处理产卵培养基，比较了摘除触角的雌蛾与正常雌蛾的产卵选择性反应。结果表明，除去触角的雌蛾虽然偏好指数明显低于正常雌蛾，但仍偏好在有辣椒气味的培养基上产卵。在另一个产卵选择实验中，产卵培养基直接用顺式-3-己烯丁酸处理。研究发现，去掉触角的雌蛾和正常雌蛾都比较喜欢在上面产卵，它们的偏好指数没有差异，说明雌蛾在感受到寄主植物的气味混合物时，同时使用触角和产卵器，而在感受到顺式-3-己烯丁酸时，产卵器似乎主要被控制。基于上述结果，研究人员认为，产卵器中表达的OR31具有嗅觉功能，有助于烟青虫在少数寄主植物上准确找到其产卵位置。

产卵选择实验结果

这项研究于2020年5月21日在线发表在eLife杂志上，标题是一种在产卵器中高度表达的蛾类气味受体，参与检测宿主-植物挥发物。

全面系统地了解动物的嗅觉系统，对基础生物学和实际应用都具有重要意义。这项工作突破了人们对嗅觉传统认识的局限，也将启发神经生物学家探索动物头部器官以外的嗅觉通路。烟青虫是一种寡食性昆虫，只危害烟草和辣椒。这项研究不仅有助于我们了解植食性昆虫寄主范围的演变，也为农业昆虫学家控制害虫提供了新的途径。