近日，学院刘怀教授课题组在国际学术期刊Plant Cell and Environment上发表了题为“Genistein Mediates Beauveria bassiana-Induced Resistance Against Bemisia tabaci Reproduction in Tomato”的研究论文。该研究揭示了昆虫病原真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana通过灌根定殖番茄后，能够诱导植物产生特定次生代谢物，从而显著抑制重要农业害虫烟粉虱Bemisia tabaci的种群繁殖。该研究为开发基于植物-微生物互作的绿色防控技术提供了新思路。
烟粉虱是一种世界性的刺吸式口器害虫，严重危害番茄等经济作物，且对多种化学农药产生抗性。昆虫病原真菌（EPF）作为生物防治的重要资源，不仅能直接侵染害虫，还能与植物建立共生关系，诱导系统抗性。然而，其通过调控植物代谢间接影响害虫生殖生理的分子机制尚不明确。
研究团队通过灌根接种球孢白僵菌，发现番茄叶片中异黄酮类化合物——染料木黄酮（Genistein）的含量显著上升3.5倍。代谢组学与转录组学分析进一步证实，异黄酮生物合成途径被特异性激活。利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术，敲低番茄中关键合成酶基因SlHIDH后，真菌介导的抗虫保护作用明显下降：与对照相比，烟粉虱的卵巢管数量增加20.5%，产卵量提高23.5%。与此同时，球孢白僵菌处理原本能够显著下调烟粉虱7个生殖相关基因的表达，而SlHIDH沉默则基本消除了这一抑制效果。进一步的人工饲喂实验表明，染料木黄酮可直接降低烟粉虱产卵量32.9%，并减少卵巢管形成19.6%，证实该代谢物是抑制害虫生殖的核心效应分子。
图1 烟粉虱在不同处理番茄上的生殖力评价
本研究阐明了球孢白僵菌通过诱导番茄积累染料木黄酮，干扰烟粉虱内分泌系统及卵巢发育，从而降低其适合度的机制。这一发现丰富了传统上仅关注昆虫病原真菌直接杀虫的认知，揭示了EPF作为植物共生体间接抗虫的作用，为利用植物代谢与有益微生物协同防治刺吸式害虫提供了新思路。
学院为第一完成单位，已毕业硕士研究生袁倩和博士研究生王忺（现就职于重庆师范大学生命科学学院）为共同第一作者，硕士研究生王周、严淦维、陈浩林、刘文杰、何丽强参与了部分研究工作，王梓英副教授和刘怀教授为共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划项目（2021YFC2600100）等项目资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pce.70504
供稿：王忺，王梓英
初审：黄垭飞
复审：牛金志
终审：蒋红波
