原標(biāo)題：氣候變暖為何導(dǎo)致麥蚜暴發(fā)？研究揭示其為害機(jī)制

工人日?qǐng)?bào)-中工網(wǎng)記者 黃哲雯

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監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過長(zhǎng)期在冬小麥主產(chǎn)區(qū)麥田架設(shè)紅外輻射升溫設(shè)備，系統(tǒng)模擬氣候變暖對(duì)麥蚜種群動(dòng)態(tài)和取食行為的影響，并利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)系統(tǒng)分析小麥抗性途徑的相關(guān)基因和防御酶的表達(dá)和活性，揭示了麥田增溫模擬氣候變暖導(dǎo)致麥蚜暴發(fā)為害機(jī)制。

模擬田間增溫裝置圖

據(jù)介紹，全球氣候日趨變暖，會(huì)影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)植物生理抗性和植食性昆蟲的取食行為，從而誘發(fā)植食性昆蟲大爆發(fā)，嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量。該團(tuán)隊(duì)多年來圍繞氣候變暖下的小麥害蟲成災(zāi)機(jī)制開展研究，通過在冬小麥主產(chǎn)區(qū)（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，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)除了受天敵影響外，是否也受到植物生理抗性等的影響，其中的機(jī)制并不清楚。

該研究進(jìn)一步探究麥田升溫條件下小麥轉(zhuǎn)錄組結(jié)果，分析了小麥水楊酸和茉莉酸防御信號(hào)途徑相關(guān)防御酶和防御基因的活性及表達(dá)情況。研究發(fā)現(xiàn)，通過田間自然精準(zhǔn)模擬溫度升高，小麥的水楊酸和茉莉酸抗性途徑的相關(guān)基因和防御酶苯丙氨酸解胺酶，β-1,3-葡聚糖酶和多酚氧化酶的表達(dá)和活性明顯受到抑制，從而導(dǎo)致小麥抗性降低，進(jìn)而促進(jìn)麥蚜的取食和種群增長(zhǎng)。研究結(jié)果為未來氣候變化下的小麥主要害蟲成災(zāi)趨勢(shì)及防控提供了理論依據(jù)。