最近的研究结果表明，植物利用干旱生存机制来防御吸食营养的害虫，这可以为未来旨在实现更好的大规模害虫控制的作物育种计划提供信息。

使用先进的荧光生物传感器(ABACUS2)，可以在细胞尺度上检测植物激素浓度的微小变化，科学家们发现，通常与干旱反应有关的脱落酸(ABA)在被植物侵染后5小时内就开始关闭植物的进入大门。蜘蛛螨。

微小的叶孔(气孔)对于气体交换很重要，但也是水分流失的主要场所。当缺水时，植物会通过产生干旱应激激素ABA来关闭气孔来保存水分。

巧合的是，气孔的关闭也阻碍了红蜘蛛等吸食营养害虫的首选进入点。二斑叶螨是最具经济破坏性的害虫之一，它并不挑剔，会攻击1000多种植物，其中包括150种农作物。

这些微小的害虫肉眼几乎看不见，它们会刺穿并吸食干燥的植物细胞。它们可以很快大量繁殖，成为花园和园艺行业中最具破坏性的害虫之一，破坏室内植物并降低蔬菜、水果和沙拉作物的产量。

关于ABA在害虫抗性中的作用一直存在争议。最初，人们注意到，当植物受到吸食营养害虫的攻击时，气孔会关闭，从而产生了各种假设，包括这种关闭可能是植物对害虫取食导致失水的反应，甚至是害虫关闭气孔的行为防止植物向害虫捕食者发送有害挥发物。

西班牙植物生物技术和基因组学中心(CBGP)与剑桥大学塞恩斯伯里实验室(SLCU)合作，研究拟南芥(Arabidopsisthaliana)如何响应二斑叶螨(Tetranychusurticae)的研究人员确定了该植物几乎立即采取行动，使用与干旱相同的激素来阻止红蜘蛛渗透植物组织，从而显着减少害虫损害。

“开放的气孔是天然的孔洞，蚜虫和螨虫等害虫会插入它们专门的进食结构(称为管心针)，刺穿并从单个表皮下细胞中吸出富含营养的内容物，”携带蜘蛛的艾琳·罗莎-迪亚兹(IreneRosa-Díaz)说她在攻读博士学位期间在SLCU和CBGP进行螨虫实验。与植物生物技术和基因中心、马德里理工大学和国家农业和食品研究与技术研究所(UPM-INIA)的IsabelDiaz教授合作。

“我们能够证明螨虫侵染会引起快速的气孔关闭反应，叶子组织中的植物激素ABA升高，在气孔和维管细胞中最高，但在所有其他测量的叶子细胞中也最高。我们通过多个不同的实验表明，气孔关闭阻碍螨虫。

“用ABA进行预处理以诱导气孔关闭，然后感染螨虫的植物显示出螨虫损害减少，而气孔不能很好关闭的ABA缺陷突变植物以及气孔较多的植物更容易受到螨虫的影响。”

SLCU的AlexanderJones研究小组开发了体内生物传感器，能够以前所未有的分辨率揭示植物中的激素动态，包括在这些螨虫实验中量化细胞ABA的ABACUS2。

琼斯博士说，这项研究强调了植物中生物和非生物胁迫之间的重要相互作用，“螨虫进食的早期预警信号会诱导一系列免疫信号分子，包括茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)以及其他化学反应总之，这些结果表明ABA积累和气孔关闭也是减少螨虫损害的关键防御机制。

“下一步是调查植物检测到的最初螨虫产生的信号是什么，然后导致ABA积累。植物用作害虫攻击信号的生化机制可以是任何东西，包括螨虫进食振动、螨虫唾液蛋白、螨虫或螨虫活动产生的化学物质、直接细胞损伤(伤口)或与螨虫相关的其他分子。

“确定最初的触发因素可能会被用来开发新的作物处理方法，以在预测的害虫侵扰之前武装植物。重要的是，努力选择具有改变气孔特征的植物，这已经必须平衡光合作用与节水权衡，还可以考虑对有害害虫的抵抗力。”