贵州大学昆虫所郅军锐教授团队：探明外源钙处理提高菜豆植株对西花蓟马的抗性

【背景意义】

西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)是一种世界性重要害虫，对蔬菜和花卉等经济作物造成了巨大的危害。钙是植物的必须营养元素，同时是植物响应非生物和生物刺激或胁迫的关键调控因子，参与植物诸多级联信号的转导。

课题组前期研究发现氯化钙喷施、根灌和浸种可以诱导菜豆植株对西花蓟马的抗性，但诱导抗性对西花蓟马的取食的影响及机理尚不明确。因此，贵州大学郅军锐教授团队研究了外源氯化钙诱导的菜豆植株对西花蓟马取食行为和取食面积的影响；及外源氯化钙诱导菜豆植株信号物质含量和防御酶活性的变化。为利用外源钙防控西花蓟马提供理论支持和实践指导。

【研究内容】

本研究用20 mM CaCl2溶液喷施处理2真叶菜豆植株，以喷施清水为对照，每株喷施10 ml，处理24 h后作为供试植株。研究发现西花蓟马对钙处理的菜豆叶片的取食偏好性显著下降。西花蓟马取食钙处理菜豆植株后长取食波（LP）总刺探次数和总刺探时间均显著缩短。当蓟马取食钙处理健康菜豆植株后，叶片中细胞质钙浓度[Ca2+]cyt和Ca2+含量显著增加当蓟马取食氯化钙处理的菜豆叶片后，脂氧化合酶（LOX）、丙二烯氧化物合酶（AOS）、丙苯氨酸解氨酶（PAL）和β-1,3-葡聚糖酶（PR-2）的活性显著提高。并且也增加了JA和SA含量、及类黄酮和生物碱的含量。说明外源氯化钙可以诱导菜豆植株对西花蓟马的抗性。

图1 钙诱导菜豆植株对西花蓟马取食选择性和损伤面积的影响

【作者团队及基金支持介绍】

贵州大学昆虫研究所博士研究生曾广为论文的第一作者，郅军锐教授和叶茂教授为共同通讯作者；博士研究生张涛、岳文波参与了部分工作。本论文得到了刘同先老师的大力指导。本研究得到了国家自然科学基金（32460674）和教育厅创新群体项目（Qian KY [2021]011）的资助。

【原文信息】

Zeng, G., Zhang, T., Yue, W. B., Tian, S. J., Cao, Y., Ye, M., Zhi, J. R., (2024) Spraying calcium chloride help to enhance resistance of kidney bean plants against western flower thrips. Pest Management Science, DOI10.1002/ps.8424

（撰稿：郅军锐；审核：常志敏）