华东理工大学研究员万年峰课题组，联合中国、美国科研人员，阐明了植物多样性介导下，植物次生代谢物通过调节昆虫解毒代谢影响病毒杀虫剂杀虫效果的机制，有望应用于从微观层面解析植物－害虫－天敌（天敌昆虫/昆虫病原微生物/杀虫剂）三者互作关系。11月21日，相关研究发表于《当代生物学》。

植物－植食性昆虫－昆虫病毒三营养级互作关系，一直是昆虫学和生态学研究的重要内容之一。20世纪60年代，已有研究证实植食性昆虫对病毒杀虫剂的易感性受寄主植物的影响，但相关的分子机制尚未被阐明。

研究团队测试了14种（隶属10科13属）寄主植物调控甜菜夜蛾对病毒杀虫剂的易感性，并根据易感性从强到弱，对黄豆、甘蓝、蕹菜进行了广靶代谢组学分析。

分析结果表明，染料木素、山奈酚、槲皮苷和香豆素在黄豆叶片中的含量显著高于蕹菜和甘蓝中，当这4种次生代谢物在叶片中含量较高时，甜菜夜蛾感染病毒后死亡率升高。不同含量的4种次生代谢物和病毒组合处理，均能显著提高病毒杀虫剂对甜菜夜蛾的致死率。

进一步研究发现，较之于单独病毒处理组，次生代谢物与病毒共同处理组的幼虫解毒酶基因显著下调、酶活性被不同程度抑制。研究团队最终发现，4个解毒酶基因的下调显著增加了幼虫对病毒的易感性，而感染病毒的甜菜夜蛾解毒酶基因表达降低，可能导致宿主免疫的改变，进而影响宿主夜蛾对病毒的易感性。

植物多样性介导下植物次生代谢物通过调节昆虫解毒代谢影响病毒杀虫剂杀虫效果的机制示意图。图片来源于《当代生物学》

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.10.068