害蟲也會(huì)合作研究揭開二化螟和褐飛虱互利策略(2)

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2021-12-14 10:01:00 新京報(bào)

這一發(fā)現(xiàn),，引發(fā)了科研人員的濃厚興趣，他們想知道，二化螟給褐飛虱創(chuàng)造了侵害水稻的有利條件,，那么反過(guò)來(lái)，褐飛虱是否也會(huì)為二化螟提供便利,？它們之間的關(guān)系,，是單方面的，還是互利的,？

褐飛虱降低水稻對(duì)二化螟的防御

針對(duì)水稻,、二化螟、褐飛虱之間的關(guān)系,，科學(xué)家們進(jìn)行了更深入的研究,。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二化螟單獨(dú)為害水稻時(shí),，會(huì)迅速誘導(dǎo)水稻的防御反應(yīng),，水稻中的相關(guān)茉莉酸和蛋白酶抑制劑等防御基因的表達(dá)會(huì)顯著上調(diào)，重要抗蟲防御物質(zhì)蛋白酶抑制劑迅速累積,，這帶來(lái)的影響,，會(huì)導(dǎo)致后來(lái)的二化螟幼蟲，生長(zhǎng)發(fā)育受到明顯抑制,。

但當(dāng)褐飛虱到來(lái),，與二化螟共同為害水稻時(shí),，會(huì)顯著抑制水稻的防御反應(yīng)，相關(guān)防御基因表達(dá)下調(diào),，蛋白酶抑制劑含量顯著下降,，這幾乎完全消除了對(duì)后來(lái)二化螟幼蟲所帶來(lái)的負(fù)面影響。

對(duì)這種變化,，二化螟顯然也是“知情”的,，并且在積極利用。

研究發(fā)現(xiàn),，當(dāng)二化螟單獨(dú)為害水稻時(shí),，因?yàn)樗緦?duì)后來(lái)幼蟲的抑制作用，雌性二化螟會(huì)選擇將蟲卵產(chǎn)在健康的植株上,，以此避開水稻對(duì)幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育的抑制,。而褐飛虱存在時(shí)，雌性二化螟則傾向于將卵產(chǎn)在褐飛虱單獨(dú)為害的植株,，或兩者共同為害的植株上,，以此讓幼蟲獲得更好的生長(zhǎng)條件。

互利是一種選擇的結(jié)果

昆蟲在寄主選擇中,，有一種“選擇—表現(xiàn)”假說(shuō),，英文名詞為“Preference-performance”。這一假說(shuō)認(rèn)為,，成蟲會(huì)選擇有利于子代發(fā)育的高品質(zhì)寄主,，但在寄主選擇中，除了寄主品質(zhì)外,，其他因素也可能影響選擇決策,。

李云河介紹，對(duì)二化螟和褐飛虱協(xié)作互利的研究,，驗(yàn)證了這一假說(shuō),。在進(jìn)一步的研究中，科研人員還發(fā)現(xiàn),，二化螟也同樣利用和褐飛虱的協(xié)作躲避天敵。研究數(shù)據(jù)顯示,，相對(duì)二化螟單獨(dú)為害稻株,，二化螟將卵產(chǎn)在褐飛虱為害的稻株上其卵被赤眼蜂寄生的概率，可以降低30%-45%,。

李云河表示,，這是一項(xiàng)全新的發(fā)現(xiàn)，打破了人們對(duì)共享寄主昆蟲種間競(jìng)爭(zhēng)排斥關(guān)系的普遍認(rèn)知,，并基于生態(tài)位理論,，闡釋了共享同一寄主植物昆蟲種間,，發(fā)展為“互利共存”關(guān)系的生態(tài)機(jī)理，拓展和深化了物種“生態(tài)位分異理論”的內(nèi)涵,，為科學(xué)制定害蟲生態(tài)防控新策略和新技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ),。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目的資助。

新京報(bào)記者周懷宗

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