水分胁迫改变了番茄和小麦植株的形态特征、防御基因的表达以及天敌的嗅觉反应。该结果来自一项在三种水分条件下，以及有无害虫侵染的植株中进行的研究。
该研究评估了“自下而上”的效应，即植物的变化会影响更高营养级的生物。这种响应会干扰作物、害虫和生物防治剂之间的相互作用。科学家指出，在气候变化情景下，随着水资源日益匮乏，综合虫害管理项目面临更大压力，这一课题显得尤为重要。
研究人员使用番茄植株进行研究（番茄茄)和小麦(普通小麦这些植物接受了三种灌溉方案：最佳灌溉方案、中度水分胁迫方案和重度水分胁迫方案。部分植物感染了植食性昆虫。在番茄植株中，研究人员使用了…… 烟粉虱 e 菲纳球菌在小麦中，他们使用 草莓菝葜.
该研究测量了植物的高度、茎粗、根长、鲜重和干重。研究还分析了与脱落酸、茉莉酸和水杨酸通路相关的基因。研究团队评估了三种天敌的嗅觉反应： 福尔摩沙, 隐孢子虫 e 蚜虫.
缺水
在番茄植株中，水分亏缺会降低株高、茎粗、鲜重和干重。与最佳生长条件和重度胁迫相比，中度胁迫会增加根长。在小麦中，重度胁迫会降低株高和干重。中度和重度胁迫下，茎粗也会减小。
不同作物的分子反应各不相同。在番茄中，中度和重度胁迫均会增加与脱落酸途径相关的基因ASR1和与茉莉酸相关的标记基因PIN2的表达。在受侵染的植物中， 烟粉虱在严重胁迫下，番茄植株中ASR1含量增加。在感染了真菌的植株中，ASR1含量增加。 菲纳球菌ASR1 在中度和重度压力下均会升高。
在小麦中，与水杨酸途径相关的 PR1 基因在严重水分胁迫下表现出更高的表达，无论是否受到[小麦杀虫剂]的侵染。 草莓菝葜与茉莉酸相关的LOX基因在相同条件下未显示激活。作者推测水杨酸途径和茉莉酸途径之间可能存在拮抗作用。
天敌
天敌的反应也发生了变化。 福尔摩沙 它更喜欢处于中度水分胁迫状态且没有虫害的番茄植株释放的挥发性物质。 隐孢子虫 它还表现出对处于中度胁迫且无害虫的番茄植株的偏好。然而，当出现虫害时， 菲纳球菌与处于严重胁迫下的植物相比，捕食者更喜欢水分充足的植物。
小麦中， 蚜虫 在大多数对比中，该植物表现出对灌溉条件最佳的植物的偏好。例外情况出现在与处于中度胁迫和受虫害侵染的植物的对比中。 草莓菝葜.
植物防御
科学家们得出结论，水分亏缺和害虫侵染会激活植物的防御机制，并对天敌产生不同的影响。非生物胁迫和生物胁迫的共同作用改变了挥发性信号，并影响了生物防治剂的吸引力。
研究结果可能为综合虫害管理中的生物防治策略提供支持。研究人员强调需要开展进一步研究。他们建议分析不同胁迫组合下植物释放的挥发性化合物，并进行田间试验，以验证诱导植物防御在生物防治项目中的应用。
更多信息请访问 doi.org/10.1002/ps.70900
