近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与控制创新团队在《Science of the Total Environment》期刊上发表了题为“Salinity stress alters plant-mediated interactions between above- and below-ground herbivores”的研究论文。该研究揭示了非生物因子可以通过植物伤口改变植物介导的地下昆虫和地上昆虫之间的相互作用。

20 世纪 80 年代，新疆开始推广覆膜植棉技术，使棉花产量和效益明显提高。棉花覆膜栽培也引起了农田小气候、土壤理化环境、农作物长势等发生变化，新疆棉田害虫种类及其发生程度也相应改变。黄地老虎曾是新疆棉田重要的地下害虫，覆膜植棉有效阻隔了其成虫在地表及棉花根茎处产卵，膜下高温环境也不利于幼虫在表土内栖息，导致发生数量大幅减少，变为了次要害虫。地下害虫黄地老虎的发生减轻是否会对地上害虫棉蚜产生影响？此外，黄地老虎幼虫白天蜷伏土中，夜间爬出取食植株，在此过程中可以把土壤中的盐带到棉花植株根茎伤口处形成盐胁迫。盐胁迫受害棉株根茎伤口是否会影响黄地老虎和棉蚜之间的互作关系？

本研究系统评价了黄地老虎幼虫取食棉花根茎部对叶部棉蚜适合度的影响，评估盐经伤口胁迫对黄地老虎和棉蚜之间互作关系的影响，结合转录组学、代谢组学技术和生物测定试验解析相应的分子和生化机制。结果表明，黄地老虎幼虫取食为害棉花根茎部对叶部棉蚜没有显著影响，但盐胁迫受害棉花植株根茎伤口可诱导叶片中缬氨酸积累，有利于棉蚜的种群增长。研究结果为系统解析新疆棉花覆膜种植过程中不同害虫种群地位演替规律提供了科学依据。

中国农业科学院植物保护研究所博士研究生张倩为论文第一作者，陆宴辉研究员为论文通讯作者。该研究得到NSFC-新疆联合基金重点支持项目（U2003212）和财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系（CARS-15-19）的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173687