水稻对二化螟产卵的防御机制：转录组与代谢组整合分析揭示分子与生化响应

为解决水稻如何应对二化螟（Chilo suppressalis）产卵的分子机制问题，研究人员通过整合转录组（RNA-seq）与代谢组学技术，分析了水稻叶片在虫卵沉积后的基因表达与代谢物变化。研究发现，24小时内1,350个差异表达基因和234种差异代谢物被激活，包括防御相关基因（如次生代谢途径）及脂类、黄酮类（flavonoids）等抗虫代谢物。结果表明，水稻通过诱导防御反应抑制二化螟后续产卵行为，为开发杀卵剂和抗虫水稻品种提供了理论依据。

　　

水稻（Oryza sativa）是全球半数人口的主粮，却长期遭受二化螟（Chilo suppressalis）的威胁——这种害虫将卵产在稻叶表面，孵化后的幼虫钻入茎秆导致严重减产。尽管水稻对幼虫取食的响应已有研究，但其对虫卵沉积的分子与生化防御机制仍知之甚少。

最新研究通过高通量RNA测序（RNA-seq）和代谢组学联用技术，对比了带卵与无卵水稻叶片的基因表达和代谢物动态。结果显示，虫卵附着24小时后，水稻“紧急启动”了1,350个差异表达基因，其中防御相关基因（如病程相关蛋白PRs）和次生代谢通路基因显著上调。代谢层面则检测到234种差异代谢物，包括脂质、黄酮类（flavonoids）、萜类（terpenoids）和酚类物质的富集，这些化合物通常参与植物对病原体的防御。有趣的是，行为实验证实，已携带虫卵的水稻植株能有效“劝退”二化螟的再次产卵，暗示其可能释放了某种化学威慑信号。

该研究首次系统解析了水稻应对虫卵沉积的“分子战术”，不仅填补了植物-昆虫互作领域的知识空白，更为设计新型杀卵剂（ovicidal agents）和培育抗虫水稻品种提供了靶点线索。例如，特定上调的代谢物（如α-亚麻酸）或可作为生物农药开发的候选分子。