近日，中国农业科学院植物保护研究所研究员王振英揭示了大田玉米心叶期被亚洲玉米虫破坏时引发直接和间接防御反应的生理、生化和分子机制。研究结果为利用诱导防御反应控制亚洲玉米茧提供了科学依据。研究结果发表在《植物生物技术杂志》上。
玉米经虫害处理后，会产生直接的抗虫物质，如苯和酮，具有避免、拒绝进食或/和毒害昆虫的作用，以及诱导害虫捕食或寄生虫捕食者的间接抗虫物质，如吡啶、萜烯等。目前，玉米诱导电阻的研究主要集中在B73等玉米自对讲机上。研究发现，在玉米长期驯化和育种过程中，一些直接和间接的抗虫化合物会丢失，例如许多北美玉米品系在暴露于玉米根氟时无法产生（E）-β石竹烯，这是一种吸引天敌昆虫的挥发性物质。然而，目前尚不清楚在中国大片田地中种植的玉米品种在暴露于亚洲玉米茧后，是否会诱发各种防御反应相关化合物的产生，包括（E）-β石竹烯。此外，玉米诱导抗性研究主要在温室受控条件下进行，大田玉米的生长环境非常复杂，玉米基因表达和化合物含量会受到多种生物和非生物因素的影响，因此有必要系统地评价亚洲玉米茧诱导的防御相关化合物和基因表达变化的研究。
研究证明，由亚洲玉米茧诱导的玉米品种景科968会产生直接的防御反应，抑制亚洲玉米茧的生长发育，也产生间接诱导的防御反应，吸引其寄生的天敌带长体蜂。该研究还进一步揭示了与亚洲玉米茧中从基因表达，苯二氮卓类，植物激素和挥发性含量变化方面诱导防御反应相关的生理生化和分子机制。
据悉，该研究已获得中国农业科学院创新项目、国家重点研发计划项目和国家玉米产业技术体系专项资金。
（刘明娜秦志伟）
中国科学学报 （2018-05-23， 第6版 科学研究）