农学院娄永根教授团队在“调控作物抗性防治害虫”方面取得新突破，最新研究结果发表在2020年5月20日《美国科学院院报》（Proc Natl Acad Sci USA）。该研究结果不仅揭示了通过利用化学激发子提高作物抗性控制害虫，并增加作物产量的可行性，而且发现了作物防御刺吸式口器害虫的一种新机制，为今后防控害虫化学激发子的设计与开发开辟了新途径。
作物在遭受害虫攻击时，会产生直接与间接的防御反应。这一反应由害虫激发子所诱导，并由作物防御相关信号转导网络调控。通过合成害虫激发子类似物或能激活植物防御反应的相关化合物，可望开发能诱导作物抗虫性的化学激发子，从而达到安全有效控制害虫、减少化学农药使用的目的。然而，由于植物防御与生长之间存在的负相关性，既能提高作物田间抗虫性又能增加作物产量的化学激发子，国内外至今尚无研究报道。
为达到这一目标，浙江大学农学院娄永根教授团队与浙江大学化学系吴军教授团队、英国纽卡斯尔大学Angharad Gatehouse教授以及瑞士伯尔尼大学Matthias Erb教授合作，在前期筛选获得多个候选化学激发子的基础上，进一步揭示了候选化学激发子4-氟苯氧乙酸（4-fluorophenoxyacetic acid，4-FPA）能诱导水稻细胞中类黄酮聚合物颗粒的沉积，并由此而引起刺吸式口器害虫--稻飞虱因口针难以抵达韧皮部及可能的口针内食物道堵塞，导致获取食物困难而死亡。同时，发现4-FPA处理也能有效降低危害小麦、大麦等作物的麦长管蚜（Sitobion avenae）和禾谷缢管蚜（Rhopalosiphum padi）等刺吸式口器害虫的存活率。田间试验表明，喷雾4-FPA水剂能有效降低水稻白背飞虱（Sogatella furcifera）的种群密度，并提高水稻产量。
浙江大学博士生王弯弯为本文的第一作者，浙江大学娄永根教授、吴军教授和英国纽卡斯尔大学Gatehouse教授为本文的共同通讯作者。该研究得到农业部公益性行业（农业）科研专项（201403030）以及现代农业产业技术体系（CARS-01-40）的资助。
原文链接:
https://www.pnas.org/content/early/2020/05/19/2003742117