2023年9月2日，Advanced AgroChem在线发表了沈阳农业大学杨雪清教授团队和贵州大学郝格非教授合作的题为“Molecular interaction network of plant-herbivorous insects”的综述论文。该综述阐述了植物与植食性昆虫之间分子互作的复杂过程，重点探讨了近年来关于植物感知植食性昆虫摄食的分子模式、植物防御系统的信号传递、激素之间的耦合，以及植食性昆虫对植物防御物质的适应机制等方面取得的主要进展。认识植物与植食性昆虫之间的互作分子模型，可以更直观地帮助我们理解植物和昆虫之间的协同进化，同时为发展利用植物防御机制的害虫综合治理提供新思路。

图1. 植物-草食性昆虫之间的“军备竞赛”

在不断演替的生态系统中，植物和植食性昆虫共同存在了3.5亿年，在协同进化进程中上演着“军备竞赛”，导致了涉及生物化学、遗传差异和进化的复杂关系的形成；其中，最普遍的相互作用是植食性昆虫对植物的取食，以及植物对昆虫的防御。为了更好地抵御或避免这种危害，植物发展出多种防御策略，包括合成一系列对植食昆虫有毒害的植物次生代谢物质。研究表明，植物的防御策略包括组成型防御和诱导型防御，且在不同情况下采用的防御策略也各不相同。无论何种类型的防御都与植物激素密切相关，它们在各种生物和非生物胁迫反应中发挥着重要作用。为应对植食昆虫取食，植物产生的防御相关激素主要包括：茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）、乙烯（ET）、油菜素甾醇（BR）、生长素（Aux）和肽类激素等。当植食性昆虫攻击植物后，这些激素通过调节发育过程和多种信号网络参与植物防御稳态。

另一方面，植食性昆虫也进化出复杂的反防御系统，以保护其免受植物合成的萜类化合物、单宁、黄酮类物质和生物碱等次生代谢物的危害。其中，主要的反防御方式包括行为规避、解毒代谢、改变次生代谢物靶点结构、水平基因转移、种间协作等，有助于植食性昆虫有效应对植物防御化合物（图1）。了解昆虫对植物防御的适应机制，可以助力发展新的害虫治理策略。

图2. 植物防御早期信号网络的分子信号模型

沈阳农业大学植物保护学院博士研究生胡超与青年教师李玉婷讲师为该综述的共同第一作者，沈阳农业大学杨雪清教授与贵州大学郝格非教授为共同通讯作者。沈阳农业大学植物保护学院博士研究生刘雨茜参与了该综述的讨论与撰写。相关工作究得到了国家重点研发计划（2021YFD1400200）和国家自然科学基金（32272588、31972299）等项目的资助。

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2773237123000758

Advanced Agrochem 是由华中师范大学和中国化学会农业化学专业委员会共同主办、与科爱合作出版的农业化学综合性国际学术期刊，刊发农业化学相关领域及新兴技术在农业领域应用的最新研究成果。该期刊已于2023年5月正式被Scopus收录；预期首个IF > 6.0，5-7年进入JCR Q1区。