近日，环植所热带经济作物害虫研究组联合华中农业大学在粉蚧蜜露微生物调控寄主植物—植食性昆虫互作方面取得新进展。研究揭示扶桑绵粉蚧（Phenacoccus solenopsis）蜜露中微生物的存在可激活植物防御信号，抑制其自身与其他植食性害虫的生长与发育，这些发现将为理解排蜜昆虫与寄主植物的互作关系以及蜜露微生物的利用提供新思路。
蜜露是刺吸式口器昆虫的重要代谢产物，含有糖类、氨基酸等营养物质，是微生物良好的生长介质。众多研究表明，蜜露及其微生物在调控害虫及其天敌间的生态互作中发挥着重要媒介作用，但蜜露常直接沉积在植物表层，蜜露及其微生物是否会影响植物—植食性害虫的互作尚未得到充分阐明。团队研究发现，蜜露的沉积可抑制扶桑绵粉蚧与同在植物上取食为害的棉铃虫的生长，同时促进棉花水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）的积累并激活相关基因（EDS，PAL，NPR1，LOX，OPR3，JAZ1）的表达。为评估蜜露微生物对植食性害虫与植物防御反应的调控作用，团队从粉蚧蜜露中鉴定出不动杆菌（Acinetobacter）、芽孢杆菌（Bacillus）和葡萄球菌（Staphylococcus）3个属细菌。通过将3类菌人工培养外源施加到棉花上，发现不动杆菌、芽孢杆菌可抑制扶桑绵粉蚧及棉铃虫的取食与生长，同时促进植物SA和JA的积累并激活其相关基因的表达。综合以上研究结果，蜜露微生物通过激活植物防御在植物−植食性昆虫互作中发挥着关键作用，同时蜜露微生物可作为植物对植食性昆虫抗性的外源诱导因子加以施用。
相关成果以“Honeydew Microbes Shape Plant-Herbivore Interactions via Defense Signaling”为题发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院一区TOP期刊，IF=6.2）。环植所赵菁研究实习员为论文第一作者，李磊研究员和华中农业大学周爱明副教授为论文通讯作者，华中农业大学博士研究生胡常远参与了部分研究工作。该研究得到了国家自然科学基金和海南省重点研发计划等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c11422
图 蜜露微生物调控植物—植食性昆虫的互作机制
