从唾液出发，破解昆虫与植物的“战争密码”

植物与植食性昆虫之间的互作关系构成了自然界中最复杂、最精妙的“军备竞赛”之一。在这一博弈中，昆虫唾液不仅是口器分泌物，更是调控植物防御、促进昆虫取食和繁殖的关键“分子语言”。

近日，《中国科学：生命科学》“青年科学家专栏”邀请宁波大学农产品质量安全全国重点实验室张传溪教授、黄海剑研究员团队发表评述文章“植食性昆虫唾液的成分、进化和功能”，系统总结了昆虫唾液的组成、进化路径及其在调控植物防御过程中的多样机制，并对唾液研究未来的突破方向进行了深入探讨。

文章介绍了咀嚼式口器和刺吸式口器昆虫唾液的组成，特别强调了“唾液基因进化”在昆虫适应性中的核心作用。

研究发现，昆虫唾液基因常通过基因复制与功能分化、甚至水平基因转移等方式快速演化，形成大量物种特有的效应蛋白。这些进化机制不仅增强了昆虫的宿主适应性，还为其传播病毒、操控植物信号网络等提供了“分子利器”。此外，昆虫唾液成分的动态可塑性也是该综述的亮点之一。研究发现，昆虫的食物来源、所携带病毒、体内共生菌甚至所取食的植物品种，均可显著影响其唾液蛋白表达。例如，水稻矮缩病毒感染可诱导灰飞虱唾液中特定蛋白表达变化，从而增强病毒在植物体内的传播能力，揭示了病毒-昆虫-植物三者间复杂的协同进化关系。

昆虫唾液效应子的功能和靶标. 植食性昆虫唾液除了帮助口前消化和形成唾液鞘以外,还可以影响植物防御, 包括调控植物钙离子平衡, 影响活性氧迸发, 操纵植物激素信号途径等

文章还展望了未来昆虫唾液研究的多重方向，包括结合空间蛋白质组、单细胞转录组等新兴技术解析效应子在植物体内的靶标机制；构建多物种唾液蛋白数据库以揭示其进化轨迹；以及将唾液研究成果应用于害虫绿色防控领域，例如利用植物基因编辑技术破坏唾液效应子的作用靶点，或开发特异性唾液抑制剂干扰其功能。

研究者指出，昆虫唾液作为“信息与武器”的双重载体，在调控昆虫与植物互作中居于核心地位，其研究不仅为理解植物免疫与昆虫适应性演化提供了理论支撑，也为开发精准高效的绿色农业防控策略开辟了新路径。

【通讯作者简介：黄海剑，宁波大学农产品质量安全全国重点实验室研究员，博士生导师。分别于2012和2017年获浙江大学农学学士学位和理学博士学位，2017-2019年在南京农业大学从事博士后研究，2019年入职宁波大学植物病毒学研究所，2021年入选中国科协青年人才托举工程，2024年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金。黄海剑研究员主要以稻飞虱、烟粉虱等半翅目农业害虫为研究对象，探究唾液在昆虫取食、调控植物防御以及传播虫媒病毒过程中发挥的作用。】

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