蚊子喜欢将卵产在柔软的水面上,蝗虫喜欢产卵于松软的土壤中,寄生蜂将卵宝宝产在其它寄主昆虫中,果蝇则喜欢将卵产在香甜的水果中。然而昆虫是如何选择产卵位点的?昆虫妈妈又是如何去感知产卵基质的硬度、甜度等,并进而整合各个感觉信息给宝宝找一个安全生长的家呢?
研究发现,昆虫产卵时能够区分不同产卵基质的硬度和甜度,其中味觉(甜度)会影响昆虫对触觉(硬度)的区分。昆虫通过甜味受体感知产卵基质甜度,并进而激活甜味感知神经元。甜味感知神经元可进一步作用于硬度感知神经元,影响硬度感知神经元的信号输出,并进而降低昆虫产卵时对硬度的区分。研究结果表明,昆虫产卵时整合了味觉与触觉感受,来帮助其选择合适的产卵位点。该研究结果不仅能够帮助人们理解昆虫的产卵行为,同时为通过调控该行为控制害虫发生为害提供了新思路。人们可以通过破坏害虫对产卵位点的味觉与触觉感知,进而干扰它们的产卵行为,以达到防治虫害的目的。该研究结果还可为食品科学以及神经生物学等研究带来启发。
研究论文“Sweet neurons inhibit texture discrimination by signaling TMC-expressing mechanosensitive neurons in Drosophila”于2019年6月11日以长文形式出版在eLife杂志。吴顺凡博士是论文的第一作者和共同通讯作者,杜克大学Yang Chung-Hui博士是论文的共同通讯作者,植保院硕士生贾亚龙和博士生张伊杰也参与了部分工作,8455新葡萄场网站为论文第一研究单位。该研究得到国家留学基金委,国家自然科学基金(批准号:31772205和31830075)以及美国NIH基金(R01GM100027)的资助。
论文链接:https://elifesciences.org/articles/46165