植物經常受到具有不同取食類型的多種昆蟲的攻擊，并且對這些昆蟲誘導的防御反應有很大差異。例如，植食性昆蟲可誘導植物的一般和特異性反應，進而改變后續植食性昆蟲的直接和間接防御。不同的誘導防御類型（局部與系統誘導，單一與多重誘導防御）可能取決于植食性昆蟲的種類與取食方式。越來越多的證據表明，植食性昆蟲的種類決定了植物的特定生理和防御反應，但尚不清楚植食性昆蟲在不同防御類別中能夠在多大程度上誘導植物的高度特異性和廣泛的化學變化。因此，研究植物防御反應中特異性的演化可以為理解植物與植食性昆蟲相互作用的復雜性提供新的見解。
中國科學院武漢植物園入侵生態學學科組肖轢博士在丁建清研究員的指導下，研究多種植食性昆蟲（不同食性和取食方式）和兩種重要的植物外源激素（茉莉酸甲酯和水楊酸）對烏桕（Triadica sebifera）地上地下直接防御（次生代謝物）和地上間接防御（花外蜜）的影響。研究結果表明，植食性昆蟲類型可以極大地改變直接防御和間接防御的誘導。此外，咀嚼和刺吸式植食性昆蟲、以及植物激素（茉莉酸，水楊酸）能誘導植物地上和地下的不同化學防御，并能影響植物的防御類型及這些防御之間的關系。這些結果反映了植物防御性狀進化的復雜性，以及植物防御誘導的高度特異性，有助于促進對植物防御系統的理解，可以更好地了解植物和昆蟲之間的進化相互作用。
本研究得到了國家重點研究發展計劃（2017YFC1200100）、國家自然科學基金（31370404，31770414）的支持，相關研究成果以“Herbivore-specific induction of indirect and direct defensive responses in leaves and roots”為題發表在國際SCI期刊“AoB PLANTS”上。
論文鏈接：https://academic.oup.com/aobpla/article/11/1/plz003/5305675
圖1 不同誘導條件下，烏桕次生代謝物在植物地上地下部分的分配。
圖2 不同類型次生代謝物對各種植食性昆蟲和外源激素誘導的響應及各類防御的相互關系。
