近日，粮食作物害虫监测与控制创新团队在国际植物学知名期刊 Frontiers in Plant Science 上在线发表了题为“Myco-synergism boots herbivory-induced maize defense by triggering antioxidants and phytohormone signaling”的研究论文，揭示了球孢白僵菌和棘孢木霉菌协同作用通过激发抗氧化剂和植物激素信号增强了植食性害虫取食诱导的玉米防御机制。

亚洲玉米螟一直是威胁玉米稳产、高产的重要因素之一。随着我国对玉米病虫害绿色防控技术需求的日益增加，通过昆虫病原真菌诱导玉米全生期的防御反应，从而提高玉米抗虫效果是玉米螟等害虫绿色防控的重要策略之一。本研究在前期研究明确球孢白僵菌（OFDH1-5）和棘孢木霉菌（GDFS1009）复合种子处理对玉米螟幼虫具有很好防治效果的基础上，利用这两种真菌对玉米种子进行复配包衣处理，并从防御酶活性、非靶向代谢物、植物激素和基因表达等方面对球孢白僵菌和棘孢木霉菌协同诱导的玉米全株防御机制进行了探究，结果显示球孢白僵菌和棘孢木霉菌复合应用后，通过激活玉米相关防御酶（脯氨酸、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶）来增加玉米心叶期诱导抗性。利用UHPLC-QTOF-MS方法在球孢白僵菌、棘孢木霉菌单独以及复配种子包衣诱导后的玉米叶片中检测到了491个显著上调代谢物和130个显著下调代谢物。研究还通过WGCNA加权基因共表达网络分析和 RT-qPCR 表达分析鉴定出了13个与茉莉酸-乙烯信号通路和抗氧化剂高度相关的候选基因。此外，研究还发现二者联合后能诱导玉米中的茉莉酸、水杨酸和乙烯等防御激素含量的升高。以上结果说明球孢白僵菌和棘孢木霉菌复合种子包衣可以通过直接诱导玉米防御基因的增强表达和间接激活抗氧化剂和植物激素的产生来协同抑制玉米螟免疫反应并增强田间玉米诱导抗性。研究结果为在田间条件下利用昆虫病原真菌诱导来提高玉米抗螟性奠定了基础，这对于玉米螟综合防控和化学农药的减量具有重要意义。

中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位，粮食作物虫害监测与防控创新团队博士生Raufa Batool为第一作者，王振营研究员和上海交通大学陈捷教授为共同通讯作者。该研究得到中国农业科学院重大科研任务-玉米藏粮于技（-ZDRW202004）和财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-02）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2022.790504