我们所居住的星球生存有数千万种生物。在一个小小的生物栖息地,例如一块水稻田、一片蔬菜地,往往有数万种生物在那里生存繁衍,并通过复杂而精妙的食物网、信息网与人类所种植的作物发生联系和互作,影响作物的生长、产量和产品安全。近30年来,随着科学思维的进步和科学技术的迅速发展,生物间互作及其机制的探索日益受到重视。
病毒-媒介昆虫-植物之间的互作往往是影响作物病毒病发展态势和后果的重要生物因子。例如,每年因媒介昆虫传播的植物病毒,给全球作物生产造成上千亿美元的损失,并在许多地方导致作物如水稻、小麦、木薯、棉花、蔬菜等严重减产甚至绝收,威胁人类的食物和天然纤维的供给。因此,深入了解这三类物种之间的互作,可有效提升人类对作物病毒病发生预警和防控的水平,减少病毒病的危害。
目前一般认为,当害虫和病毒在一种植物上都发生时,会加剧病虫对植物的危害。农学院博士研究生李苹所在的实验室通过三年的潜心探索,发现一种植物若在生长早期被不带毒的媒介昆虫或其他昆虫少量取食后,植物中与抗病虫相关的激素的合成和代谢产生一系列的变化,进而提高该植物对病毒的抗性、或降低该植物对病毒感染的敏感性,最终显著减少虫传病毒病的危害。这一发现对人们目前有关这三类生物之间互作的习惯性思维将产生重大冲击,并将触发人们对目前病毒病防控策略的反思。因为目前所提倡的在作物前期尽早杀灭所有媒介昆虫的做法,在许多情况下,不仅会导致化学杀虫剂的滥用,而且干扰了作物自身对病毒抗性的作用,致使病毒病流行成灾。
该原创性研究成果日前发表在植物学领域国际权威期刊New Phytologist(IF=7.210)上,博士研究生李苹是该文的第一作者,通讯作者是她的指导教师王晓伟教授和刘树生教授。该项研究得到国家自然科学基金重大项目(编号:31390421)的资助。
论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14550/abstract
(昆虫科学研究所)