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日前，浙江大學環(huán)境與資源學院教授徐建明團隊聯(lián)合國際課題組，深入剖析了土壤中鐵離子調控苯并噁嗪類化合物介導的植物—植食動物互作的內在機理，揭示了土壤類型與植物次生代謝物功能發(fā)揮的內在聯(lián)系，率先闡明了土壤因子調控植物次生代謝物功能的內在機理，為我國重要入侵害蟲草地貪夜蛾的消減和阻控提供了新視角。相關成果刊登于美國《國家科學院院刊》。

植物根系會持續(xù)不斷地往土壤中分泌初生和次生代謝物，這些分泌物是植物與土壤、動物、微生物等進行信息傳遞和物質交換的重要載體和媒介，是根際和葉際對話的主要驅動因子。苯并噁嗪化合物是一類廣泛存在于玉米、小麥等禾本科作物中的次生代謝物。草地貪夜蛾是玉米生長過程中的重要害蟲。為了更好地抵御害蟲侵擾，玉米體內會合成苯并噁嗪化合物次生代謝產物，作為消滅害蟲的“天然農藥”。但苯并噁嗪化合物在抗擊草地貪夜蛾上并非屢戰(zhàn)屢勝。

苯并噁嗪化合物不僅會在葉片和根系中合成，還會以根系分泌物的方式釋放到土壤中。為此，徐建明團隊在江蘇宜興8個不同地點采集了兩種類型的土壤，進一步研究土壤類型是否會影響苯并噁嗪化合物對草地貪夜蛾的抗性。結果發(fā)現，根系中的苯并噁嗪化合物會與土壤反應，增加植物葉片內鐵的含量。

“我們發(fā)現，在根部釋放的苯并噁嗪化合物會將游離的鐵離子運輸到葉片中。”徐建明介紹，通過鐵的定量關系實驗，他們發(fā)現鐵離子是土壤差異的根本原因。鐵離子能夠增強光合作用，有利于玉米產量提升。由于鐵離子這一營養(yǎng)劑的影響，原本的天然殺蟲劑“失效了”。

這一研究為農作物生長和作物改良提供了新的育種視角，為抗蟲型優(yōu)良植物育種提供了新靶標。（記者崔雪芹）