植物“接种疫苗”：减农药保全球粮食

在不断发展变化的世界里，我们得设法让每个人都有饭吃。

农药让大规模种植的规模达到了令人难以置信的程度，不过它们可能会给人类和野生动物带来有害的副作用，并且害虫正在快速进化来应对。

为了克服这个挑战，发展未来可持续且有韧性的农业，在科学前沿上发表文章的科学家们探究了诱导抗性的潜力。

这就像给植物打疫苗一样，有意触发植物的免疫系统，这样植物在未来碰到类似的压力时，就能更好地进行反击。

“虽说诱导抗性已经研究了好几十年，但是它在作物保护方面的应用最近才开始有了起色，”

“我们提倡采用一种整体性的作物保护办法，把多种策略结合起来，提供量身定制的解决办法。诱导抗性在这种综合办法里处于核心地位。”

当下，作物大多靠使用农药和培育抗性基因来进行保护，尽管存在着害虫进化速度超过预期抗虫植物的重大风险。

诱导抗性增强了植物原有的能力，能提供更可持续且可能覆盖范围更广的保护：不只是能抵御一种病原体和害虫，而是能抵御多种。

诱导抗性可以呈现出几种不同的形式，比如植物释放能吸引食草动物天敌的化合物，不过其中最知名且分布最广的是防御启动。

当植物的一部分承受压力时，防御启动就会发生，这会使防御机制微弱地激活，而当植物再次遭受攻击时，这些机制则会完全激活。

有趣的是，这种启动似乎持续的时间很长，以至于能够在下一代植物中出现，或许是通过表观遗传机制来传递的。

然而，诱导抗性通常无法提供完备的保护，所以必须和其他措施相结合来使用。

它还需要进行仔细校准，以保证它不会让植物面临其他威胁，也不会由于致使植物将过多资源分配给防御而影响其生长。

莫赫 - 马尼解释道：“诱导抗性是植物中发育和环境途径所形成的复杂网络带来的结果。”

所以，要想安全且有效地利用诱导抗性，可不像导入单个基因或者喷洒单一农药那样容易。我们得针对具体情况，对最佳生长条件、作物种质以及农业实践进行评估，从而获取诱导抗性带来的多方面好处。

一旦得以实施，诱导抗性的作用可不单单是抵御害虫。植物因诱导抗性而产生的一些防御化合物与健康益处或者更高质量的营养存在关联，这意味着人们不但能因避免使用农药而受益，还能因食用更健康的食物而受益。

诱导抗性比传统育种的速度更快，为适应不断变化的气候条件提供了更快捷的途径。

研究人员表示，结合将害虫的天敌用于作物保护的综合害虫管理方式，“我们能够利用诱导抗性把农药使用量降到最低，让农业更具可持续性。一旦我们对将防御启动传递给新一代的表观遗传机制有了更深入的理解，我们还能够确保更长久的作物保护。”

为了让诱导抗性成为农民和食品科学家工具包的一部分，研究人员称，“我们迫切需要更多涵盖更多实际情况的研究。我们还需要了解诱导抗性在控制程度较低的条件下的表现情况，并支持开发能够推广到田间试验进而应用于全面农业的方法。”研究人员还呼吁通过立法支持来建立质量标准，以保护生产者和消费者。