从叶片到蚜虫蜜露：西葫芦植株富集细菌以招募天敌抵抗植食性害虫侵袭

植物如何呼救

园丁们知道像蚜虫这样的害虫会迅速削弱作物，但较少人意识到植物有着令人惊讶的巧妙反击方式。本研究表明，西葫芦植株不仅承受吸汁性蚜虫的攻击——它们还会微妙地重塑叶片上的微生物群落，从而吸引有益甲虫前来捕食害虫。这是一个关于植物、昆虫与细菌在看不见的联盟中协同工作的故事，或能启发更安全的作物保护方法。

西葫芦叶片上隐秘的戏剧

研究者将注意力集中在受棉-甜瓜蚜（一种常见农业害虫）侵袭的西葫芦植株上。蚜虫取食时会削弱植株并滴落含糖的排泄物称为蜜露，蜜露也可能促成黑色煤污病的发生。团队想弄清土壤、根、叶、蚜虫及蜜露中微小微生物是否会影响植物与昆虫敌人之间的这场较量。通过基于DNA的方法，他们比较了健康植株与受蚜虫侵染植株的细菌群落，以及相关的昆虫和蜜露样本。

蚜虫取食时，细菌繁盛

他们发现蚜虫取食显著改变了生活在西葫芦茎叶中的细菌群落。在健康植株中，多种细菌共享空间，但一旦蚜虫取食数天后，一类细菌——金黄色葡萄球菌属（Staphylococcus）——在受损组织中变得极为常见。这类细菌在周围的土壤和根部很少见，表明它们原先以少量存在于地上部分，随后在植株受攻击时大量繁殖。随着蚜虫从这些被富集的组织中吸取汁液，Staphylococcus进入了昆虫体内，进而出现在它们排出的蜜露中。

追踪从叶到蜜露的微小旅客

为搞清蜜露中的细菌来源，科学家们采用了一种“微生物指纹”方法，估算微生物群落中可追溯到不同来源的比例。他们发现蚜虫体内的大部分Staphylococcus源自受蚜虫损伤的茎叶，而非土壤。反过来，蜜露中几乎所有的Staphylococcus都可以追溯到蚜虫自身。换言之，路径是从植株到蚜虫再到蜜露：植物改变后的叶片微生物组将细菌播入昆虫，随后这些细菌随其含糖排泄物排出。

芬芳细菌如何指引有益甲虫

团队从蜜露中分离出四种常见细菌菌株，并测试它们是否影响一种有益捕食者——瓢虫Propylea japonica的行为。只有Staphylococcus菌株强烈吸引已交配的雌性瓢虫。进一步测试揭示了原因：该细菌释放出一种特定的香气分子4-异丙基苯甲醇，能在瓢虫触角上触发强烈的电生理反应。在实验室装置和小型笼舍的选择试验中，雌性瓢虫被这种气味吸引，并在其周围产下更多卵，将饥饿的幼虫置于靠近蚜虫群的有利位置。

一种天然的害虫防控信号

总体来看，研究表明受袭的西葫芦植株会引发一连串涉及微生物的反应。蚜虫取食促使特定细菌在叶片内繁盛；这些细菌进入蚜虫及其蜜露，并释放出独特气味。瓢虫“嗅到”这种气味并选择在附近产卵，使其后代能够以蚜虫为食。对非专业读者而言，关键信息是：植物并非孤军作战——它们可以悄然招募微观助手，发出化学信号以吸引天敌。理解并利用这一植物—微生物—昆虫的传递链，可能帮助农民减少对化学杀虫剂的依赖，朝更环保的害虫防治方向迈进。

引用: Liu, Y., Sun, J., Jiao, B. et al. From leaves to aphid honeydew: the zucchini plants enrich bacterium to recruit natural enemy to resist herbivore attacks. npj Biofilms Microbiomes 12, 48 (2026). https://doi.org/10.1038/s41522-026-00914-y

关键词: 植物防御, 蚜虫, 益虫, 微生物组, 生物防治