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自农耕时代开始，农民们就通过洒农药、施化肥等多种途径与摧毁他们庄稼的害虫奋战。大量化学合成的农药确实对消灭害虫提供了强有力的保障，但由于其成本高以及对环境的负面影响，也迫使育种者寻找更好的作物防御方法。
为此，美国博伊斯汤普森植物研究所（BTI）、美国农业部、瑞士纳沙泰尔生物研究所和德国马克普朗化学生态研究所的科学家合作进行了一项关于玉米抗玉米蚜虫的研究，最终发现了一种植物防御害虫的潜在生化途径，为植物防卫反应的自然变化提供了新思路。
据了解，为了探究蚜虫抗性的自然突变，研究人员通过使用25种不同基因型的玉米品系喂养玉米蚜虫，然后分析它们的繁殖能力。与此同时，他们还研究了玉米产生的特定防御化学物质的含量。通过使用基因定量的方法，研究人员最终找到了一组调节代谢产物的防御基因，发现能够增加玉米对玉米蚜虫敏感性的途径。
通过调查这些基因的活性，研究人员还发现了一个未知的酶——甲基转移酶，该酶可以将苯并恶嗪转换成另一种形式，从而使玉米提高对蚜虫的敏感性。另外，在天然剔除编码该酶的防御基因的玉米品种中，科学家还发现，其甲基化的苯并恶嗪表达量低，但是对蚜虫的抗性却更高。
这项研究也为植物抗虫机制和提供抗虫策略等方面提供了新的思路，同时也有助于解释许多的自然现象。不过，要想知道还有哪些基因能够防御特定的害虫，科学家还将繁殖更多有针对性的不同基因型的植物。
“了解植物抗性背后复杂的遗传及生化途径，也给了我们更多培育抗虫植物的机会，并帮助我们减少杀虫剂的使用。”BTI科学家Georg Jander说。（李木子编译）