植物為何碰上它就繳械投降秘密藏在口水裡

　　為了對付「超級害蟲」煙粉蝨，浙大科學家收集了幾萬隻蟲子的唾液來研究——
　　植物為何碰上它就繳械投降秘密藏在口水裡

　　身長一毫米的煙粉蝨。通訊員 錢力鑫 攝

　　在最近召開的浙江大學首屆生命科學大會上，浙江大學農學院的劉樹生教授向臺下的學者們展示了一張蟲子的照片，幾百雙人類的眼睛齊刷刷地看向它——煙粉蝨，田間唯一具有「超級害蟲」稱號的物種。

　　浙大昆蟲科學研究所王曉偉課題組經過6年研究發現，煙粉蝨具有「口蜜腹劍」的生存技能，它的唾液中存在一種特殊的蛋白，它不僅能降低植物的抵抗力，還能讓害蟲更加生機勃勃。

　　面對害蟲

　　植物本會大聲說「不」

　　自然界中，植物會受到多種昆蟲和病原菌的持續危害。「其實植物也會反抗。」王曉偉說，植物在識別侵害後，能夠通過激素啟動相應的防禦，就像在說：「走開！不要吃我！」

　　例如，多數植物會分泌一種叫做茉莉酸的激素，這種激素是一種殺蟲物質，讓蟲子知難而退，這興許能逃過一劫。

　　然而，在面對一種叫煙粉蝨的害蟲時，植物們的「不」字卻「說不出口」。這種誕生於地中海沿岸的小蟲子——煙粉蝨，1毫米長的小小身板，如今幾乎和人類一樣遍布全球，600多種植物都穩穩列在它們的「菜譜」上。著名科學雜誌《自然》《科學》，都將「超級害蟲」的稱號賜予煙粉蝨。

　　劉樹生教授和煙粉蝨至少打了10年交道。2007年，他和團隊曾在《科學》雜誌發表論文，揭示了「超級害蟲」煙粉蝨的入侵行為機制。

　　這種蟲子入侵後，又對植物做了什麼？

　　王曉偉教授發現了一個奇怪的現象：被煙粉蝨吃過的菸草，抗蟲力反而下降了。

　　它們對植物做了什麼？王曉偉想，答案可能藏在蟲子的唾液裡。

　　而在這之前，還沒人弄清植物與煙粉蝨之間到底發生了什麼。

　　像人類一樣，昆蟲也一邊吃東西一邊分泌唾液。作為刺吸式口器昆蟲的代表，煙粉蝨在進食時，先找到莖或者葉片背面相對柔軟的部位，然後將口針刺入植物負責運輸營養物質的韌皮部中吸取汁液。這時，它們「吐」的口水，也進入了植物的體內。「就像蚊子叮人，它一邊吸血一邊吐口水，讓血液凝固得慢一點，煙粉蝨可能也有類似的技能，調節寄主植物的反應。」王曉偉猜測，煙粉蝨可能將「神助攻」藏在了唾液裡。

　　口水裡的秘密

　　讓植物繳械投降

　　2012年，位於美國西雅圖的蓋茨基金會總部舉行過一次科學家集會，16位世界各地研究植物保護的頂尖學者聚在一起，討論非洲的木薯危機。

　　木薯是非洲人民的主糧，支撐著全球5億人的口糧。但是，煙粉蝨入侵非洲後，不僅吃木薯，還傳播致命的雙生病毒，大量木薯一病不起，甚至大面積絕收。蓋茨基金會決定投入2000萬美元，來化解這場木薯危機。

　　劉樹生教授也受邀參加了這次「聰明腦袋」對抗「超級害蟲」的頭腦風暴。他在會上表達了一個觀點：應對木薯危機，防蟲和抗病缺一不可，因為煙粉蝨和雙生病毒狼狽為奸才造成木薯的滅頂之災。「而對於蟲子，人類還知之甚少。」劉樹生說。

　　回到浙江大學後，劉樹生和王曉偉共同指導一位博士生研究煙粉蝨的唾液。「很多科學家試圖在蚜蟲、飛蝨、煙粉蝨的唾液中尋找線索，但是進展很慢。」劉樹生說，這位博士生尋找了3年，也沒有找到蛛絲馬跡。「煙粉蝨整體才1毫米大，它的唾液腺更小，怎麼解析其中的蛋白呢？」劉樹生說。

　　後來，他們改進了試驗方法，終於有了新發現。科學家讓煙粉蝨們分批取食他們備好的人工「飼料」，「是一種煙粉蝨喜歡吃的糖，它們一邊吃一邊把口水吐在裡面。」王曉偉說，收集了幾萬隻煙粉蝨的唾液後，他們再從唾液中分離鑑定相關蛋白。

　　接棒研究的博士研究生徐紅星說，他們鎖定了一種Bt56的蛋白，這種物質通過唾液傳入菸草韌皮部後，與菸草中的一個轉錄因子（NTH202）結合，誘導水楊酸分泌。而水楊酸的升高，抑制了抗蟲「利器」茉莉酸的分泌，這樣，植物就對蟲子失去了招架能力。

　　課題組還發現：在煙粉蝨先頭部隊取食後，第二、第三批的「食客」們繁殖得更快，群體數量越來越大。「這表明，被唾液『改造』之後的植物，能讓害蟲活得更好。」王曉偉說。

　　蓋茨基金會資助的非洲木薯項目自2014年啟動以來，全世界13個實驗室的科學家每年碰一次頭，討論研究進展和應對措施。去年12月初，劉樹生教授剛參加了在坦尚尼亞召開的2018年會，會上，他介紹了這項最新發現。

　　「如果人類能培育出可抵禦Bt56攻擊的抗性品種，或者拿出這件關鍵武器通過基因抑制煙粉蝨，植物就能成功拒絕害蟲的『改造』，免於滅頂之災。」王曉偉說。

章咪佳