昆虫学报

作者：张晶,段至柔,刘常权,彭英传,张万娜,肖海军

单位：1. 江西农业大学昆虫研究所, 南昌 330045; 2. 北京林业大学草业与草原学院, 北京 100083

关键词：寄主植物,刺吸式昆虫,协同进化,防御与反防御,互作机制

寄主植物与昆虫在长期协同进化中形成了复杂的防御和反防御机制。本文系统综述了寄主植物与刺吸式昆虫互作防御的过程与机制。刺吸式昆虫利用特化的口针，吸食寄主植物组织汁液时，植物通过细胞膜表面或细胞内受体感知昆虫取食信号，并经过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated proteinkinase, MAPK)信号通路、植物激素信号通路、钙离子信号通路、转录因子调控、Rop/Rac GTPase信号通路、活性氧(reactive oxygen species, ROS)通路等信号转导通路激活植物免疫。为了阻止害虫进一步取食，寄主植物形成了增强的物理屏障，并诱导产生次生代谢物、抗营养酶类、抗消化酶类和胼胝质沉积及释放挥发物等多种防御机制。在与寄主植物“博弈”的过程中，刺吸式昆虫往往会利用其取食时分泌的唾液成分，靶向植物靶标蛋白，通过破坏宿主植物的物理屏障，或抑制宿主植物的抗性信号转导，或抑制宿主次生代谢物的毒害作用，或通过跨界RNA和水平基因转移等方式抑制植物的防御反应，从而达到继续取食为害的目的。此外，基于植物与病原菌互作模式，结合寄主植物与刺吸式昆虫互作研究进展，总结了寄主植物与刺吸式昆虫互作模型的发展。寄主植物与昆虫互作过程复杂，研究寄主植物与刺吸式昆虫的互作防御过程与分子机制，不仅有助于加深对二者协同进化的理解，也可为开发作物害虫防控新途径和新技术提供理论基础与参考。

来源：2023年第4期

《昆虫学报》期刊编辑部

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