植食性昆虫为害诱导水稻对稻瘟病菌的抗性反应及机制

来源：BioArt植物

在农田生态系统中，植食性昆虫–植物–植物病原微生物在长期进化过程中形成了复杂的相互作用。植物作为植食性昆虫和植物病原物共同的寄主，介导二者间的生态关系。一方面，植物受到病原物侵染后，会发生一系列生理生化变化，进而影响取食该植物的植食性昆虫的生长、发育及寄主选择。另一方面，植物受到植食性昆虫为害后，也将对植物病原微生物的侵染产生影响。探究植物介导的植食性昆虫和植物病原微生物互作关系及相关机制，对科学制定植物病虫害的综合防控策略具有重要意义。

中国农业科学院植物保护研究所李云河研究团队以三种具有不同取食习性的水稻害虫（为害茎秆的咀嚼式口器昆虫二化螟Chilo suppressalis, 为害叶片的咀嚼式口器昆虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis, 为害叶鞘的刺吸式口器昆虫褐飞虱Nilaparvata lugens）和半活体营养型真菌稻瘟病菌Magnaporthe oryzae为研究对象，探究了三种害虫为害诱导水稻对稻瘟病的抗性反应及相关生化机制。

研究发现：二化螟和褐飞虱取食诱导水稻对稻瘟病抗性显著增强，但稻纵卷叶螟为害诱导水稻对稻瘟病菌侵染无影响；植物激素检测表明，二化螟和褐飞虱取食均可诱导水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)在水稻组织中不同程度的积累，而稻纵卷叶螟危害仅诱导JA含量显著升高，但抑制SA的产生；进一步试验研究了外源喷施JA和SA对水稻抗稻瘟病的影响，结果显示只有喷施SA的稻株对稻瘟病的发生具有抑制作用。

研究结果说明，水杨酸(SA)途径主导了二化螟和褐飞虱诱导水稻对稻瘟病的抗性。研究结果为深入理解水稻介导的植食性昆虫和病原菌间互作关系奠定基础，对发展水稻稻瘟病绿色防控技术具有积极意义。

Numbers of Magnaporthe oryzae lesions on rice plants as affected by application of (A) jasmonic acid (JA) or (B) salicylic acid (SA).

Zhang, K. L., Liu, Q. S., Kang, H. X., Liu, X. M., Chen, X. P., Peng, Y. F. and Li, Y. H. (2020) Herbivore-induced rice resistance against rice blast mediated by salicylic acid. Insect Science, 27(1), 49–57.

来源： Insect Science