近日，江苏省农业科学院植物保护研究所水稻虫害防控研究创新团队在二化螟（Chilo suppressalis）幼虫口腔分泌物（Oral Secretions，OSs）调控水稻免疫的研究中取得重要进展，分别在Plant Cell and Environment、Pest Management Science期刊发表了两篇高水平研究论文。
一、二化螟口腔分泌物诱导水稻防御反应
二化螟幼虫取食能够强烈诱导水稻的防御反应，取食时分泌的OSs是否在其中发挥重要作用？团队在《Pest Management Science》（中科院一区Top，5年IF=4.3）在线发表了题为 “Oral secretions from striped stem borer (Chilo Suppressalis) induce defenses in rice” 的研究论文，该研究发现二化螟OSs能够显著诱导水稻防御基因的表达，激活钙离子、MAPK、活性氧及茉莉酸（JA）等防御信号通路，增加胰蛋白酶抑制剂的积累，抑制幼虫体重的增加。此外，二化螟口腔分泌物还促使水稻释放挥发物，进而吸引二化螟的天敌绒茧蜂，从而增强水稻的间接防御能力。随后测定了二化螟OSs的蛋白组，鉴定到534个蛋白。
原文链接： https://doi.org/10.1002/ps.8376。
二、二化螟口腔分泌物中的Ferritin通过维持铁平衡抑制水稻的防御反应
虽然二化螟幼虫取食能够诱导水稻防御反应，但是其仍能够成功钻蛀并取食水稻，推测其OSs中可能存在抑制水稻免疫的效应子。团队在《Plant Cell and Environment》（中科院一区Top，5年IF=7.6）在线发表了题为“Ferritin from striped stem borer (Chilo suppressalis) oral secretion acts as an effector helping to maintain iron homeostasis and impair defenses in rice”的研究论文，该研究发现，在二化螟幼虫取食过的水稻中，出现了类似植物铁死亡的现象：包括铁死亡相关基因表达量上调、谷胱甘肽水平的降低、铁离子的积累以及活性氧对脂质过氧化反应的增强等。进而从OSs鉴定到一种调节植物铁稳态的效应子-储铁蛋白ferritin（CsFer1）。CsFer1具有Fe2+结合能力和铁氧化酶活性，有助于维持水稻在二化螟取食下的铁稳态，抑制过氧化氢和JA的积累，最终削弱水稻对二化螟的抗性，帮助二化螟成功取食水稻。
原文链接： http://doi.org/10.1111/pce.15386。
这两项研究不仅揭示了OSs在二化螟—水稻互作中的重要作用，也为水稻虫害防控提供了新思路。即通过靶向昆虫分泌物的效应子或下游信号通路开发新的抗虫策略，帮助提高水稻抗虫水平，减少对化学农药的依赖。
江苏省农业科学院植物保护研究所水稻虫害防控研究创新团队俞姗博士后（目前在山东农业大学工作）为上述两篇论文的第一作者，方继朝研究员、纪锐研究员为共同通讯作者，江苏省农业科学院为第一完成单位。研究得到了国家水稻产业技术体系、中国博士后基金、国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金等项目的资助。