糧食安全是全球農業的核心議題，而水稻作為我國主要口糧，其病蟲害防治始終是保障產量的關鍵。近日，必威精装版app西汉姆联 張曉明團隊和分子植物卓越中心Ian T. Baldwin院士團隊在《Science Advances》發表研究成果“Arboviruses manipulate rice's volatile emissions, protecting insect vectors from natural enemies in the field”，揭示了水稻蟲媒病毒的“生存智慧”——通過調控水稻揮發物釋放保護媒介昆蟲，同時為綠色農業防控技術提供了全新解決方案。

在水稻田間，灰飛虱、白背飛虱等媒介昆蟲不僅直接取食水稻，更會傳播條紋病毒（RSV）、南方水稻黑條矮縮病毒（SRBSDV）等病毒，導致水稻減產甚至絕收。傳統化學防治雖能暫時控蟲，卻易造成環境汙染和害蟲抗藥性，如何實現生態友好型防控成為行業難題。

研究團隊發現，健康水稻在遭受媒介昆蟲侵害時，會釋放一種關鍵揮發物——水楊酸甲酯（MeSA）。這種“植物警報信號”既能驅避灰飛虱等害蟲，又能精準吸引寄生蜂等天敵寄生灰飛虱等害蟲蟲卵，通過自然捕食這一間接防禦實現害蟲種群調控，是作物自帶的生態防禦係統。

為了促進自身傳播，狡猾的蟲媒病毒早已進化出應對策略：病毒通過編碼NS2蛋白，與水稻體內關鍵轉錄因子OsMYC2結合，阻止其進入細胞核激活水楊酸甲酯合成關鍵基因OsBSMT1的表達。這一“操縱”直接導致水楊酸甲酯合成減少，水稻的“警報”失聲，導致寄生蜂無法被吸引，媒介昆蟲得以逃脫天敵捕食，進而更廣泛地傳播病毒，形成“病毒-害蟲”的惡性循環。

針對這一“漏洞”，研究團隊在江蘇句容開展了兩年150畝的大田試驗，發現外源施加水楊酸甲酯能完美修複水稻的防禦係統：施加水楊酸甲酯後，寄生蜂對媒介昆蟲卵的寄生率從40%左右恢複至60%，害蟲種群數量顯著下降，病毒傳播得到有效遏製。這種方式無需依賴化學農藥，僅通過補充植物天然揮發物，就能調動自然天敵的控害作用，真正實現“以蟲治蟲”的綠色防控。更值得關注的是，這一現象在多種水稻病毒與媒介昆蟲組合中均存在。

該研究闡明了水楊酸甲酯介導的“植物-病毒-媒介昆蟲-天敵”四元互作機製，不僅為解析作物病蟲害生態調控網絡提供了理論支撐，更研發出可直接應用於田間的低成本、環境友好型病蟲害防控技術。相較於傳統化學防治，水楊酸甲酯製劑使用方便、無殘留，契合現代農業“減藥增效”的發展方向，為保障糧食安全和生態安全開辟了新路徑。

該研究成果由必威精装版app西汉姆联 聯合分子植物卓越中心等機構共同完成，必威在线网址 博士後劉青和博士生王乾為論文共同第一作者，張曉明研究員和Ian T. Baldwin院士為該文共同通訊作者。必威在线网址 崔峰研究員團隊做出了重要貢獻，北京大學生命科學學院焦雨鈴教授團隊參與了該研究，工作得到了必威在线网址 康樂院士、分子植物卓越中心陳曉亞院士、南京農業大學萬建民院士、江蘇省農科院季英華研究員、福建農林大學李毅教授、鎮江農科院於居龍博士等的幫助和大力支持。國家自然科學基金、科技部重點研發計劃和北京市自然科學基金等項目對本研究提供了資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb5215

圖1 MeAS在田間具有生態防控功能（江蘇稻田）

圖2 水稻病毒RSV通過改變OsMYC2蛋白定位下調OsBSMT1轉錄減少水楊酸甲酯揮發

圖3 人工施加水楊酸甲酯逆轉由病毒造成的寄生率降低

圖4 蟲媒病毒操控水稻揮發物保護媒介昆蟲免受天敵傷害