我國(guó)科研人員破解番茄“抗蟲(chóng)兵法”

4月11日，國(guó)際昆蟲(chóng)學(xué)著名期刊《Pest Management Science》在線發(fā)表了中國(guó)計(jì)量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員張蓬軍等的題為“Trade-off between defense priming by herbivore-induced plant volatiles and cons titutive defense in tomato”的研究論文，解密了番茄的“智能”防御機(jī)制，破解了番茄獨(dú)特的“抗蟲(chóng)兵法”。該研究表明：番茄會(huì)根據(jù)自身的組成型防御的強(qiáng)弱程度，來(lái)決定是否啟動(dòng)誘導(dǎo)型防御反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)最佳的防御效果。

盡管科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，許多植物的揮發(fā)物釋放和組成防御之間存在著動(dòng)態(tài)平衡，但對(duì)這種通過(guò)揮發(fā)物調(diào)控的“預(yù)警”防御和組成型防御之間平衡關(guān)系的研究并不多。張蓬軍研究員表示：“組成型防御類似于人類自身的免疫力，而誘導(dǎo)型防御則是植物在害蟲(chóng)為害時(shí)才誘導(dǎo)產(chǎn)生的免疫力。”一般情況下，番茄受到昆蟲(chóng)侵害后，會(huì)釋放出特異性氣味（植物揮發(fā)物），向周圍的番茄示警，激活其“防御系統(tǒng)”。

甜菜夜蛾是世界性害蟲(chóng)。近幾年，在北京、上海、山東等地都曾出現(xiàn)過(guò)大面積大白菜、大蔥等作物遭受蟲(chóng)害，造成絕收的現(xiàn)象。研究人員對(duì)MM、CM、35s::prosys這3個(gè)番茄品種進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有MM在應(yīng)對(duì)甜菜夜蛾蟲(chóng)害時(shí)，其釋放的揮發(fā)物能夠向鄰近番茄預(yù)警。對(duì)番茄揮發(fā)物的成分分析是該研究的關(guān)鍵。通過(guò)收集并分析揮發(fā)物，結(jié)果表明只有MM植株經(jīng)甜菜夜蛾取食后β-ocimene和linalool釋放量顯著增加。通過(guò)測(cè)定在健康植株葉片上飼養(yǎng)的甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的增重變化，以及健康植株的組成性PI-II蛋白的含量，結(jié)果表明35s::prosys的組成抗蟲(chóng)性最強(qiáng)，CM次之，MM的抗蟲(chóng)性最弱。

張蓬軍研究員表示：“組成性抗性較弱的植物更容易產(chǎn)生揮發(fā)物，從而調(diào)動(dòng)它的‘預(yù)警’防御系統(tǒng)來(lái)抗蟲(chóng)。”這一結(jié)果提醒科研工作者以及植物保護(hù)技術(shù)人員，未來(lái)在利用揮發(fā)物進(jìn)行害蟲(chóng)防治時(shí)，應(yīng)充分考量作物組成性抗性與其揮發(fā)物調(diào)控的誘導(dǎo)抗性間的平衡關(guān)系。