植物“接種疫苗”：減農藥保全球糧食

在不斷髮展變化的世界裡，我們得設法讓每個人都有飯吃。

農藥讓大規模種植的規模達到了令人難以置信的程度，不過它們可能會給人類和野生動物帶來有害的副作用，並且害蟲正在快速進化來應對。

爲了克服這個挑戰，發展未來可持續且有韌性的農業，在科學前沿上發表文章的科學家們探究了誘導抗性的潛力。

這就像給植物打疫苗一樣，有意觸發植物的免疫系統，這樣植物在未來碰到類似的壓力時，就能更好地進行反擊。

“雖說誘導抗性已經研究了好幾十年，但是它在作物保護方面的應用最近纔開始有了起色，”

“我們提倡採用一種整體性的作物保護辦法，把多種策略結合起來，提供量身定製的解決辦法。誘導抗性在這種綜合辦法裡處於核心地位。”

當下，作物大多靠使用農藥和培育抗性基因來進行保護，儘管存在着害蟲進化速度超過預期抗蟲植物的重大風險。

誘導抗性增強了植物原有的能力，能提供更可持續且可能覆蓋範圍更廣的保護：不只是能抵禦一種病原體和害蟲，而是能抵禦多種。

誘導抗性可以呈現出幾種不同的形式，比如植物釋放能吸引食草動物天敵的化合物，不過其中最知名且分佈最廣的是防禦啓動。

當植物的一部分承受壓力時，防禦啓動就會發生，這會使防禦機制微弱地激活，而當植物再次遭受攻擊時，這些機制則會完全激活。

有趣的是，這種啓動似乎持續的時間很長，以至於能夠在下一代植物中出現，或許是通過表觀遺傳機制來傳遞的。

然而，誘導抗性通常無法提供完備的保護，所以必須和其他措施相結合來使用。

它還需要進行仔細校準，以保證它不會讓植物面臨其他威脅，也不會由於致使植物將過多資源分配給防禦而影響其生長。

莫赫 - 馬尼解釋道：“誘導抗性是植物中發育和環境途徑所形成的複雜網絡帶來的結果。”

所以，要想安全且有效地利用誘導抗性，可不像導入單個基因或者噴灑單一農藥那樣容易。我們得針對具體情況，對最佳生長條件、作物種質以及農業實踐進行評估，從而獲取誘導抗性帶來的多方面好處。

一旦得以實施，誘導抗性的作用可不單單是抵禦害蟲。植物因誘導抗性而產生的一些防禦化合物與健康益處或者更高質量的營養存在關聯，這意味着人們不但能因避免使用農藥而受益，還能因食用更健康的食物而受益。

誘導抗性比傳統育種的速度更快，爲適應不斷變化的氣候條件提供了更快捷的途徑。

研究人員表示，結合將害蟲的天敵用於作物保護的綜合害蟲管理方式，“我們能夠利用誘導抗性把農藥使用量降到最低，讓農業更具可持續性。一旦我們對將防禦啓動傳遞給新一代的表觀遺傳機制有了更深入的理解，我們還能夠確保更長久的作物保護。”

爲了讓誘導抗性成爲農民和食品科學家工具包的一部分，研究人員稱，“我們迫切需要更多涵蓋更多實際情況的研究。我們還需要了解誘導抗性在控制程度較低的條件下的表現情況，並支持開發能夠推廣到田間試驗進而應用於全面農業的方法。”研究人員還呼籲通過立法支持來建立質量標準，以保護生產者和消費者。