近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军院士/郭兆将研究员团队系统总结了植物抵御昆虫取食的“四大法宝”，首次提出植物抗虫“四维协同防御”新理论，为可持续害虫防控策略的制定提供了理论支撑。相关成果3月7日在线发表于《植物学报（英文版）》（Journal of Integrative Plant Biology）。

统计显示，全球每年因农业害虫造成的粮食作物损失高达10%~20%，蔬菜作物损失甚至可达30%~40%。这给全球粮食与蔬菜安全带来巨大压力。论文通讯作者郭兆将介绍，研究团队系统梳理了跨越200余年的植物—昆虫互作研究文献，并将该领域的发展划分为五个关键阶段：经验观察、机制初探、理论构建、基因鉴定和育种应用。

论文第一作者、蔬菜所博士后朱流红介绍，植物在长期进化过程中形成了多种防御策略，可概括为抵御昆虫取食的“四大法宝”：物理防御，通过表皮毛、角质层增厚、木质素与硅等沉积等结构特征，有效阻碍昆虫附着、取食与侵入，构成第一道防线；化学防御，产生萜类、酚类、生物碱、皂苷、硫代葡萄糖苷等次生代谢物，以及蛋白酶抑制剂等抗虫蛋白，对昆虫施以驱避、毒杀与消化干扰；生态调控防御，遭受取食时，植物释放挥发性有机化合物，精准招募寄生蜂等天敌，形成“以虫治虫”的生态防御体系，同时激活邻近植物的防御反应，形成群体性防御；行为防御，植物通过调节生长节律、形态结构与资源分配等策略，降低昆虫识别与取食概率，实现防御与生长的动态平衡。上述“四大法宝”并非独立运作，而是在茉莉酸JA等信号网络的协调协同下形成多层次的高效抗虫体系。

该综述系统提出了未来植物与昆虫互作研究的几个重点研究领域和方向。首先，应加强非主粮经济作物的抗虫研究，并将生物和非生物环境因子纳入植物抗虫研究框架。其次，需要加快抗虫基因与感虫基因的挖掘，推动RNA干扰（RNAi）和基因编辑等技术在作物育种中的应用。

论文共同第一作者、蔬菜所博士杨寒池说，未来研究还应加强抗虫性与多种抗逆性状之间的协同研究，同时兼顾作物产量与品质提升。随着人工智能的快速发展，未来研究需要充分发挥人工智能在植物抗虫育种中的作用，加快抗虫育种产业发展。同时需要关注害虫对植物抗性的适应性进化，建立抗性衰退预警与动态调控策略，并在综合害虫治理（IPM）和生物安全框架下开展多营养级生态效应与风险评估。

该综述为理解植物天然抗虫策略及其在农业生物防控体系中的应用奠定了理论基础，对于提升作物抗虫能力和促进农业绿色发展具有重要意义。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/jipb.70209