内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)的一份基于研究的重写报告称，一种化合物可能会取代玉米防御微小害虫的配角角色。

内布拉斯加州的研究表明，向玉米植株喷洒一种玉米自身的化合物——12-氧植物二烯酸(OPDA)——可以帮助阻止携带病毒、扰乱授粉的昆虫玉米叶蚜。

长期以来，OPDA一直被认为是合成茉莉酸的关键，茉莉酸是一种防御激素，用于应对蚜虫刺穿茎秆和通过注射器状的口器吮吸玉米汁液。这种刺穿也会刺激苯并恶嗪类化合物的产生。这种化合物被认为是形成胼胝质的重要物质，胼胝是一种富含碳水化合物的层，可以愈合伤口，阻止糖运输组织的进入。

但是内布拉斯加州的乔·路易斯和他的同事们的实验表明，光靠OPDA，除去植物两种更著名的防护措施的帮助，就可以通过触发胼蚧的积聚来保护这种针尖大小的昆虫。路易斯说，这些知识最终可以帮助玉米在蚜虫攻击之前而不是之后提高其碳水化合物屏障。

根据最近战场上的反馈，更强的防御可能被证明是重要的。

昆虫学助理教授路易斯、哈罗德和埃斯特·埃哲顿说:“在过去几年里，我们的昆虫学推广人员接到农民打来的电话，说他们在玉米生长季节不断地在地里看到这些玉米叶蚜虫。”“在中西部，我们看到这些报告在野外季节增加。”

当蚜虫攻击

路易斯的团队对一种名为Mp708的玉米进行了实验，这种玉米表现出胼胝质的积累和防御相关蛋白Mir1-CP的增加。因为Mp708还具有更高水平的OPDA和茉莉酸，研究人员认为两者——前者是后者的前体——对提高这些防御是必不可少的。

然而，新的研究表明，茉莉酸和苯并恶嗪类化合物可能并不是那么重要。在一项实验中，研究小组将OPDA喷洒在两种玉米植株上——一种含有正常水平的茉莉酸，另一种没有——发现后者和富含茉莉酸的玉米植株一样能阻止蚜虫。在将opda处理过的植物与未处理过的植物接触蚜虫24小时后，研究人员发现，处理过的植物被蚜虫寄生的时间减少了约30%，这些蚜虫在刺穿玉米叶子后试图觅食的时间也减少了。

研究小组还测量了Mir1-CP蛋白的相应上升，即使茉莉酸或苯并恶嗪类蛋白没有增加。

“所以我们在想，如果我们能激活一些有效的防御蛋白质和它们的下游防御，我们就能提供对昆虫的抵抗力，”路易斯说。“这就是我们想要的。”

路易斯现在想知道Mir1-CP蛋白质是如何影响蚜虫的。他的团队还在寻找其他高opda玉米品种，以确定它们在受到攻击时是否会增加胼胝质和防御相关蛋白质。

他说，更广泛地说，该团队最近和未来的发现可能会为玉米以外的谷类作物提供保护。

路易斯说:“这些作物同样受到许多以韧皮部为食的蚜虫的攻击。”“所以这可能会对单子叶作物领域的其他研究人员感兴趣。”

研究人员在《植物生理学》杂志上发表了他们的发现。路易斯与内布拉斯加州的昆虫学研究生Suresh Varsani和Sajjan Grover共同撰写了这项研究;昆虫学博士毕业生凯尔·科赫;农业科学与自然资源学院院长、昆虫学教授蒂芙尼·亨-莫斯(Tiffany Heng-Moss);昆虫学兼职教授Gautam Sarath;康奈尔大学的Georg Jander和周少群;德州农工大学的黄培成和迈克尔·科洛米茨;美国农业部农业研究局的W. Paul Williams;宾夕法尼亚州立大学的Dawn Luthe。

该团队得到了美国农业部国家食品和农业研究所以及国家科学基金会的支持。