昆虫总论:模拟气候变暖 揭示麦田变暖导致麦蚜暴发的机理

来源：中国农业科学院2022-01-07 08:33

近日，中国农业科学院植物保护研究所作物害虫监测与防治创新团队在中国农业科学院TOP期刊《昆虫学一区》上发表了题为《田间模拟增温对小麦蚜虫取食行为和寄主植物防御系统的影响》的论文。

近日，中国农业科学院植物保护研究所作物害虫监测与防治创新团队在《中国农业科学院昆虫总论》第1类TOP期刊上发表了题为《田间模拟增温对谷蠹取食行为和寄主防御系统的影响》的研究论文。

作者谭晓令副研究员介绍，麦蚜是小麦生产中的重要害虫，其危害严重影响小麦的产量和品质，被列入2020年中国农作物一级病虫害名录。然而，我国麦蚜的优势名称被误用为麦长管蚜，现更名为麦长管蚜。随着全球变暖，中国是全球变暖最显著的国家之一。据估计，到本世纪末，全球平均气温将升至1.5-4.5。气候变暖影响农业生态系统中作物的生长期和生理生化，植物生理抗性的降低或增强会导致草食昆虫摄食量的增加或减少，从而导致其生长、繁殖和种群数量的增加或减少，进而导致草食昆虫的爆发或大幅减少，从而严重影响作物产量。

研究团队多年来一直在研究气候变暖下小麦害虫的成灾机制。通过在河北廊坊、河南元阳、湖北武汉等重点区域麦田设置红外辐射加热设备模拟升温，研究发现，温度精准升高2时，麦蚜寄生性天敌寄生率显著降低，麦蚜发生量显著增加。然而，除了自上而下的天敌之外，气温升高是否影响了麦蚜的爆发

本研究在前人工作和室内实验的基础上，探索了模拟田间温度升高条件下小麦蚜虫暴发的机理。近年来，研究了温度升高对麦长管蚜种群动态和取食行为的影响，并根据温度升高条件下小麦转录组的结果，分析了小麦中水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)防御信号通路相关防御酶和防御基因的活性和表达。本研究通过对田间温度升高的自然准确模拟，更真实地揭示了气候变暖通过降低小麦中与SA和JA抗性途径相关的基因以及防御酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、-1，3-葡聚糖(-1，3-GA)和多酚氧化酶(PPO)的表达和活性，降低小麦的抗性，从而促进麦蚜的取食和种群增长，为未来气候变化中的主要小麦害虫造成灾害。

中国农业科学院植物保护研究所和中国农业大学联合培养博士生王一为论文第一作者，陈朱利安研究员和谭晓令副研究员为论文共同作者。中国农业大学石教授参加了本次研究。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发机构的资助；科技部d计划、中国农业科学院科技创新工程。(100yiyao.com)

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