选择的玉米品系含有使主要作物害虫生病和死亡的化合物

玉米耳虫每年在美国造成76000蒲式耳以上的玉米损失，越来越多的证据表明，日益极端的天气事件和气温将加剧害虫对农业产出的破坏

为了应对这一威胁，宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组已经证明，玉米的遗传系具有作为杀虫剂的固有化合物，可以保护它们免受以它们为食的幼虫的侵害

在《植物压力》3月刊之前最近在线发表的研究结果中，研究人员报告说，与以不含黄酮类化合物的玉米品系为食的幼虫相比，以含有高水平黄酮类化合物（在植物的许多生物过程和对环境因素的反应中起重要作用的化学物质）的玉米丝、外壳和玉米粒为食的玉米耳虫幼虫生长速度要慢得多，而且许多会死亡

研究人员发现，除了死亡率增加和体重减轻外，以高黄酮玉米品系为食的幼虫还出现了肠漏样综合征，这表明幼虫肠道中的微生物组发生了变化。此外，食用富含黄酮类化合物外壳的幼虫肠道健康相关基因的表达发生了变化

在这项研究中，研究人员比较了玉米耳虫幼虫在基因相同的菌株上的存活情况，除了玉米的一些特定的、已知的差异——在这种情况下，一些玉米在丝、外壳和籽粒中表达了高黄酮含量；有些没有

这种玉米生长在宾夕法尼亚州立大学罗素·E·拉森农业研究中心的农学农场，其中包括一个经过基因工程改造的玉米品系，该品系具有触发黄酮类化合物产生的基因，以及一个传统育种生产黄酮类化合物的品系，这是Chopra的实验室在过去二十年里通过杂交玉米突变品系开发的

研究人员指出，他们注意到，与对照品系相比，食用黄酮类化合物过量品系的玉米耳虫幼虫在死亡率和体重方面存在“明显差异”。基因工程系和由突变体培育的系对幼虫的影响相似

玉米遗传学教授、研究小组组长Surinder Chopra说：“这项研究很重要，因为它可能是开发有机生产中理想的抗虫玉米品系的早期步骤。”。Chopra指出：“这些发现为玉米耳虫幼虫的综合虫害管理提供了一种新的选择，表明高黄酮玉米有潜力用于育种计划，以开发耐多种害虫的特种玉米品系。”

他说：“未来的研究将调查黄酮类化合物介导的玉米耳虫幼虫肠道损伤背后的机制，并将探索黄酮类化合物含量对植物-昆虫相互作用的更广泛影响。” More information: Debamalya Chatterjee et al, Plant defense against insect herbivory: Flavonoid-mediated growth inhibition of Helicoverpa zea, Plant Stress (2025). DOI: 10.1016/j.stress.2025.100738