褐飞虱Nilaparvata lugens（Stål）水稻产业最严重的威胁之一，严重时常导致稻田大面积“虱烧”，造成绝收。2020年9月15日，褐飞虱被农业农村部列入一类农作物病虫害名录。褐飞虱致害性变异是造成褐飞虱暴发成灾重要原因，但其机制尚不明晰。近年来，探索植物与昆虫互作机制成为研究热点，研究农作物与害虫互作机制一方面可以破解害虫适应农作物抗虫性的奥秘，另一方面可以揭示农作物对害虫胁迫的防御机制。研究结果有助于我们制定绿色、可持续的害虫防控策略。
田间褐飞虱危害造成的大面积“虱烧”
2021年4月19日，广东省农业科学院植物保护研究所水稻害虫防控研究团队在国际重要学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry《农业与食品化学》（Q1/IF：4.19）上发表题为“Chemical Identity and Functional Characterization of Semiochemicals That Promote the Interactions between Rice Plant and Rice Major Pest Nilaparvata lugens”（调控水稻与重大害虫褐飞虱互作信息化学物质的鉴定及功能分析）的最新研究成果。该研究利用气相-触角电位仪联用技术（GC-EAG）和气质联用分析技术（GC-MS）从水稻虫害诱导挥发物（HIPVs）中鉴定出8种对褐飞虱具有嗅觉神经生物活性的信息化合物，通过电生理和行为学实验阐明了8种信息化合物对褐飞虱的生物学功能。研究发现感虫水稻品种挥发性信息化合物在在褐飞虱危害前后均显著高于抗虫水稻品种，健康水稻植株挥发性信息化合物（UIRVs）对褐飞虱具有明显的吸引作用，受褐飞虱危害后，其挥发性信息化合物（IRVs）对褐飞虱行为反应的作用发生了变化，表现为明显的驱避作用。
褐飞虱为害后水稻挥发性信息化合物（IRVs）对褐飞虱表现明显驱避作用
研究结果揭示了一种褐飞虱在稻田迁入、为害、扩散、再为害、再扩散的水平扩散与成灾机制，同时也给了我们一个全新视角去理解“稻田在出现”虱烧“时总是先呈现大小不一的规则或不规则圆圈，最后成片倒伏”的现象。同时，这8种被鉴定出来的信息化合物也可开发为“植物保护剂”用于未来稻田褐飞虱推拉防控策略（Push and Pull strategy）之中。
田间褐飞虱水平扩散与成灾机制示意图
广东省农业科学院植物保护研究所为该论文第一单位，张振飞研究员为第一作者，山东农业大学刘勇教授为该论文的共同第一作者，英国洛桑研究所周警疆博士为通讯作者，英国洛桑研究所John pickett教授、Christine Woodcock博士、Vincent Portaluri等为共同作者。该研究属于中英国际合作重大项目（BB/L001683）“New pest resistance in rice, by breeding and gene modification （GM） for constitutive and inducible levels of defense homoterpenes”的重要研究内容，同时该研究也受到国家自然科学基金项目（31501633）、广东省农业科学院科技创新人才出国培养计划项目（R3018QD-054）等项目资助。
