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(huì)危害生態(tài)系統(tǒng)。因此，了解植物的抗蟲分子機(jī)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(guó)科學(xué)院昆明植物研究所吳建強(qiáng)課題組在氣候變化影響植物抗蟲性分子機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《植物學(xué)報(bào)》和《科學(xué)報(bào)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(duì)植物生長(zhǎng)、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(yáng)光中的紫外線增強(qiáng)，對(duì)植物生理產(chǎn)生影響，進(jìn)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(qiáng)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(jí)代謝產(chǎn)物的含量，從而進(jìn)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(qiáng)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(hào)通路在這一過程中起著十分重要的作用。