為了控制蟲害，每年要消耗數(shù)百萬噸的殺蟲劑。但是，幾乎所有殺蟲劑都會危害生態(tài)系統(tǒng)。因此，了解植物的抗蟲分子機制成為找到新型抗蟲方法和生物防治手段的重要基礎(chǔ)。近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所吳建強課題組在氣候變化影響植物抗蟲性分子機理研究方面取得新進展，相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《植物學(xué)報》和《科學(xué)報告》上。

近些年來由于化石燃料的大量使用，大氣中二氧化碳的濃度大幅度升高。作為植物光合作用的原料，二氧化碳濃度升高對植物生長、發(fā)育以及環(huán)境適應(yīng)性有重要影響，包括改變植物的抗蟲性。相似地，全球氣候變化導(dǎo)致部分地區(qū)太陽光中的紫外線增強，對植物生理產(chǎn)生影響，進而改變植物的抗蟲性。

科研人員發(fā)現(xiàn)，大氣二氧化碳濃度升高增加了煙草和水稻的光合作用能力，改變了二者葉片中的碳氮比。高二氧化碳還增強了煙草抗斜紋夜蛾的能力，卻降低了水稻抗粘蟲的能力。研究發(fā)現(xiàn)造成煙草和水稻抗蟲能力的改變的主要原因是煙草體內(nèi)的激素茉莉酸含量在高二氧化碳條件下升高，而水稻體內(nèi)的茉莉酸的含量在高二氧化碳下卻下降了，茉莉酸含量調(diào)控著煙草和水稻抗蟲次級代謝產(chǎn)物的含量，從而進一步影響了這些植物的抗蟲能力。該課題組通過研究還發(fā)現(xiàn)紫外線照射增強了煙草、水稻、玉米和擬南芥的抗蟲能力，同樣遺傳分析表明，茉莉酸信號通路在這一過程中起著十分重要的作用。