实验室解析棉铃虫对棉蚜为害棉花植株的反应及机制

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-08-09 访问量：

近日，实验室崔金杰研究员团队通过分析棉花介导的棉蚜与棉铃虫互作关系，发现棉蚜为害棉花植株后影响棉铃虫产卵偏好及幼虫生长发育，为科学制定害虫生态防控新策略奠定了理论基础。相关研究结果以“Effect of Metabolic Changes in Aphis gossypii -Damaged Cotton Plants on Oviposition Preference and Larval Development of Subsequent Helicoverpa armigera ”为题在线发表在农林科学1区TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上（IF=5.895）。

棉蚜和棉铃虫是棉花上的两种重要害虫，先前研究表明棉铃虫触发的棉花抗性防御反应影响同寄主棉蚜的取食行为，导致棉蚜种群数量下降。但是，棉蚜为害棉花后对棉铃虫生长发育的影响却还未明确，需要进一步系统研究棉花介导的棉蚜和棉铃虫种间关系。

该研究基于“棉花-棉蚜-棉铃虫”的生态关系进行生物学试验，发现棉蚜为害棉花后对棉铃虫成虫产卵具有驱避作用，但对棉铃虫幼虫生长发育具有促进作用。通过转录组学和代谢组学分析及代谢物筛选，发现棉蚜为害棉花后棉花防御基因表达下调，显著抑制棉花的防御反应，导致棉花中的氨基酸、糖类和脂类物质含量显著升高，进一步证实棉蚜在抑制棉花抗性的同时促进了棉铃虫的生长发育。研究结果阐明了棉蚜与棉铃虫之间复杂的相互关系，丰富了对昆虫种间关系的认知，为深入理解植物介导的昆虫间协同进化机制提供新见解。

中棉所博士研究生郑帅超为论文第一作者，高雪珂博士、雒珺瑜研究员和崔金杰研究员为共同通讯作者。该研究得到中国农业科学院科技创新工程和国家棉花产业技术体系资助。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c02876

棉蚜与棉铃虫互作关系示意图