近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在昆蟲(chóng)學(xué)中科院大類1區(qū)TOP期刊 《普通昆蟲(chóng)學(xué)（Entomologia Generalis）》發(fā)表了題為：“田間模擬升溫對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的取食行為和寄主植物防御系統(tǒng)的影響的（Effects of field simulated warming on feeding behavior of Sitobion avenae （Fabricius） and host defense systems）”的研究論文。
論文作者譚曉玲副研究員表示，小麥蚜蟲(chóng)是小麥生產(chǎn)上重要害蟲(chóng)，其為害嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)，2020年被列入我國(guó)一類農(nóng)作物病蟲(chóng)害名錄，而我國(guó)小麥蚜蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種名一直被誤用為麥長(zhǎng)管蚜 Sitobion avenae （Fabricius），目前更名為荻草谷網(wǎng)蚜 Sitobion miscanchi （Takahashi）。全球氣候日趨變暖，中國(guó)是氣候變暖最顯著的國(guó)家之一。預(yù)計(jì)本世紀(jì)末，全球平均氣溫將升高至 1.5-4.5°C。氣候變暖影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作物生育期和生理生化，植物生理抗性降低或者增強(qiáng)，可以導(dǎo)致植食性昆蟲(chóng)的取食增加或減少，從而導(dǎo)致其生長(zhǎng)繁殖和種群數(shù)量的增加或減少，這些可以導(dǎo)致植食性昆蟲(chóng)爆發(fā)或者大量減少，從而嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量。
該研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)圍繞氣候變暖下的小麥害蟲(chóng)成災(zāi)機(jī)制開(kāi)展研究，通過(guò)在冬小麥主產(chǎn)區(qū)如河北廊坊、河南原陽(yáng)和湖北武漢等關(guān)鍵地區(qū)的麥田架設(shè)紅外輻射升溫設(shè)備模擬溫度升高，研究發(fā)現(xiàn)溫度精準(zhǔn)升高2℃，麥蚜的寄生性天敵的寄生率明顯降低，麥蚜的發(fā)生量明顯增加，然而，溫度升高對(duì)于麥蚜的暴發(fā)除了受自上而下（top-down）的天敵的影響外，是否也受到自下而上（bottom-up）的植物生理抗性等的影響，其中的機(jī)制并不清楚。
該研究在前期工作基礎(chǔ)上結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)，探究田間模擬溫度升高下麥蚜暴發(fā)為害機(jī)制。幾年間調(diào)查了溫度升高對(duì)荻草谷網(wǎng)蚜種群動(dòng)態(tài)和取食行為的影響，并且根據(jù)升溫條件下小麥轉(zhuǎn)錄組結(jié)果，分析了小麥水楊酸（SA）和茉莉酸（JA）防御信號(hào)途徑相關(guān)防御酶和防御基因的活性及表達(dá)情況。該研究通過(guò)田間自然精準(zhǔn)模擬溫度升高，更真實(shí)地揭示了氣候變暖通過(guò)降低小麥的SA和JA抗性途徑的相關(guān)基因和防御酶苯丙氨酸解胺酶（ PAL ），β-1,3-葡聚糖（ β-1,3-GA ）和多酚氧化酶（ PPO ）的表達(dá)和活性而導(dǎo)致小麥抗性降低，從而促進(jìn)麥蚜的取食和種群增長(zhǎng)，為未來(lái)氣候變化下的小麥主要害蟲(chóng)成災(zāi)趨勢(shì)及防控提供了理論依據(jù)。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生王怡為論文的第一作者，陳巨蓮研究員和譚曉玲副研究員為論文的共同通訊作者。中國(guó)農(nóng)大石旺鵬教授參與該項(xiàng)研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1127/entomologia/2021/1271
