近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所王振營(yíng)研究團(tuán)隊(duì)最新研究揭示了大田玉米心葉期受到亞洲玉米螟為害時(shí)能誘導(dǎo)產(chǎn)生直接和間接的防御反應(yīng)的生理生化和分子機(jī)制。該研究結(jié)果為利用誘導(dǎo)防御反應(yīng)控制亞洲玉米螟提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。
玉米在受到害蟲為害后，會(huì)產(chǎn)生對(duì)昆蟲具有忌避、拒食或（和）毒殺作用的直接抗蟲物質(zhì)，如苯并惡嗪酮類物質(zhì)，也會(huì)產(chǎn)生引誘害蟲的捕食性或寄生性天敵的間接抗蟲物質(zhì)，如吲哚、萜烯等。目前，玉米誘導(dǎo)抗蟲性的研究主要集中在B73等玉米自交系中。已有的研究發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)期的玉米的馴化和育種的過(guò)程中，一些直接和間接的抗蟲化合物會(huì)丟失，如北美很多玉米品系在受到玉米根螢葉甲的為害時(shí)不能產(chǎn)生 (E)-β-石竹烯這種能夠吸引天敵昆蟲的揮發(fā)物。但是，對(duì)于中國(guó)大田種植的玉米品種，在受到亞洲玉米螟為害后能否誘導(dǎo)產(chǎn)生包括(E)-β-石竹烯在內(nèi)的多種與防御反應(yīng)相關(guān)的化合物還是未知。此外，目前已報(bào)道的有關(guān)玉米誘導(dǎo)抗蟲性的研究主要是在溫室可控條件下進(jìn)行的，而田間玉米的生長(zhǎng)環(huán)境非常復(fù)雜，玉米基因表達(dá)和化合物的含量會(huì)受到多種生物和非生物因素影響，因此系統(tǒng)評(píng)價(jià)大田玉米在遭受亞洲玉米螟為害后誘導(dǎo)的與防御相關(guān)的化合物及基因表達(dá)變化研究十分必要。
該研究證明了玉米品種京科968在受到亞洲玉米螟為害誘導(dǎo)后會(huì)產(chǎn)生抑制亞洲玉米螟生長(zhǎng)發(fā)育的直接防御反應(yīng)，也能產(chǎn)生吸引其寄生性天敵腰帶長(zhǎng)體繭蜂的間接誘導(dǎo)防御反應(yīng)。該研究還從基因表達(dá)、苯并惡嗪酮類物質(zhì)、植物激素及揮發(fā)物的含量變化等方面進(jìn)一步揭示了亞洲玉米螟為害玉米誘導(dǎo)防御反應(yīng)相關(guān)的生理生化及其分子機(jī)制。
該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金的資助。（通訊員 劉明娜）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/pbi.12949
