農(nóng)學(xué)院婁永根教授團(tuán)隊(duì)在“調(diào)控作物抗性防治害蟲”方面取得新突破
農(nóng)學(xué)院婁永根教授團(tuán)隊(duì)在“調(diào)控作物抗性防治害蟲”方面取得新突破，最新研究結(jié)果發(fā)表在2020年5月20日《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（Proc Natl Acad Sci USA）。該研究結(jié)果不僅揭示了通過(guò)利用化學(xué)激發(fā)子提高作物抗性控制害蟲，并增加作物產(chǎn)量的可行性，而且發(fā)現(xiàn)了作物防御刺吸式口器害蟲的一種新機(jī)制，為今后防控害蟲化學(xué)激發(fā)子的設(shè)計(jì)與開發(fā)開辟了新途徑。
作物在遭受害蟲攻擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生直接與間接的防御反應(yīng)。這一反應(yīng)由害蟲激發(fā)子所誘導(dǎo)，并由作物防御相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。通過(guò)合成害蟲激發(fā)子類似物或能激活植物防御反應(yīng)的相關(guān)化合物，可望開發(fā)能誘導(dǎo)作物抗蟲性的化學(xué)激發(fā)子，從而達(dá)到安全有效控制害蟲、減少化學(xué)農(nóng)藥使用的目的。然而，由于植物防御與生長(zhǎng)之間存在的負(fù)相關(guān)性，既能提高作物田間抗蟲性又能增加作物產(chǎn)量的化學(xué)激發(fā)子，國(guó)內(nèi)外至今尚無(wú)研究報(bào)道。
為達(dá)到這一目標(biāo)，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院婁永根教授團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)化學(xué)系吳軍教授團(tuán)隊(duì)、英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)Angharad Gatehouse教授以及瑞士伯爾尼大學(xué)Matthias Erb教授合作，在前期篩選獲得多個(gè)候選化學(xué)激發(fā)子的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步揭示了候選化學(xué)激發(fā)子4-氟苯氧乙酸（4-fluorophenoxyacetic acid，4-FPA）能誘導(dǎo)水稻細(xì)胞中類黃酮聚合物顆粒的沉積，并由此而引起刺吸式口器害蟲--稻飛虱因口針難以抵達(dá)韌皮部及可能的口針內(nèi)食物道堵塞，導(dǎo)致獲取食物困難而死亡。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)4-FPA處理也能有效降低危害小麥、大麥等作物的麥長(zhǎng)管蚜（Sitobion avenae）和禾谷縊管蚜（Rhopalosiphum padi）等刺吸式口器害蟲的存活率。田間試驗(yàn)表明，噴霧4-FPA水劑能有效降低水稻白背飛虱（Sogatella furcifera）的種群密度，并提高水稻產(chǎn)量。
浙江大學(xué)博士生王彎彎為本文的第一作者，浙江大學(xué)婁永根教授、吳軍教授和英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)Gatehouse教授為本文的共同通訊作者。該研究得到農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201403030）以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-01-40）的資助。
原文鏈接:
https://www.pnas.org/content/early/2020/05/19/2003742117??
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