物种间竞争是一种自然界普遍存在的现象。然而，近日发表于《自然—通讯》的一项论文成果证实，昆虫也懂“合作共赢”。中国农业科学院植物保护研究所（以下简称植保所）研究员李云河团队揭示，以水稻为寄主的两大害虫——二化螟和褐飞虱，能够协力应对水稻抗虫防御机制，从而实现“互利共存”的生态策略。
论文通讯作者李云河告诉《中国科学报》，从达尔文时代起，竞争就一直是生态学和进化研究的焦点。随着研究深入，传统物种竞争理论受到挑战。论文第一作者、植保所已毕业博士刘清松介绍，近年来少数研究发现，共享同一食物资源的物种可能进化为“协作互利”关系，但这种关系多存在于微生物之间。
李云河团队长期从事水稻—害虫相互作用研究工作。近年来，他们围绕水稻防御和害虫反防御两方面，系统研究了水稻介导的两大害虫二化螟和褐飞虱及其天敌的多重种间关系。前期研究中，该团队发现，褐飞虱偏爱在二化螟为害的稻株上取食和产卵。进一步研究发现，二化螟为害水稻后还为褐飞虱卵提供了规避寄生蜂的庇护所。
该团队进一步研究了水稻介导的褐飞虱、二化螟及天敌稻螟赤眼蜂的多重种间关系及机制。
试验结果表明，当二化螟单独为害水稻时，水稻迅速启动防御反应，相关防御基因显著上调，重要抗虫防御物质蛋白酶抑制剂迅速累积，对二化螟幼虫的生长发育产生显著负面影响。然而，当褐飞虱与二化螟共同为害水稻时，可显著抑制二化螟为害诱导的水稻防御反应，相关防御基因下调，蛋白酶抑制剂含量也显著下降，完全消除对后来二化螟幼虫适合度的负面影响。
李云河表示，二化螟和褐飞虱均为植食性害虫，水稻作为其共同的食物资源而介导了二者之间的相互作用。该发现进一步丰富了我们对虫害诱导挥发物功能的认知。该研究在理论方面有助于深入理解植物介导的昆虫种间协同进化机制，在实践方面对害虫防控也有重要意义。比如，我们可以鉴定出影响褐飞虱产卵的挥发性物质，开发褐飞虱产卵引诱剂和排斥剂，用于防治褐飞虱。