解析干旱胁迫下雌雄杨树抗虫能力差异

本报讯（记者张晴丹 通讯员韩庆龙）四川农业大学林学院副教授何方和林恬恬近日在《整体环境科学》在线发表论文，首次解析了雌雄异株植物在干旱胁迫下发生的抗虫性差异及其原因。

该研究采用亲本一致的美洲黑杨雌雄植株作为研究材料，测试在两种干旱胁迫条件下（75%和50%田间持水量）美洲黑杨雌雄植株对4种食叶害虫（包括两种专食性昆虫和两种广食性昆虫）幼虫的生长发育和取食选择的影响，结合叶片转录组和代谢组开展联合分析，探究了干旱胁迫下雌雄杨树植株间发生的抗虫性差异及导致该差异的原因。

研究结果发现，虽然干旱处理下杨树雄株比雌株生长更好，但是专食性昆虫和广食性昆虫对不同性别植株表现出了不同的趋向性。雄性植株能够显著抑制广食性昆虫的取食和生长，而雌性植株则对专食性昆虫的抑制作用更强。在随后的代谢组和转录组的联合分析中，研究人员发现干旱胁迫显著降低了雌株叶片中的化学抗性物质及与其相关的代谢通路的基因表达量，而在雄株叶片中这些物质的含量反而得到了提升。这一发现进一步解释了干旱胁迫下雌雄杨树植株产生抗虫性差异的具体原因。

上述结果不仅为在干旱地区开展植树造林的木本植物性别选择提供了科学依据，而且对于预测雌雄异株植物生长在干旱地区的自然种群的性别比例、空间分布、生殖格局以及虫害发生程度等方面的变化具有重要理论意义。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157171