施用农药给环境和人类健康带来巨大危害。利用作物自身抗性抵抗病虫害是农药可持续发展的理想选择。2017年2月，我司曾任森教授领导的作物抗性与化员工态学团队分别在New Phytologist，Plant Cell and Environment和Frontiers in Plant Science发表论文，揭示番茄和水稻等作物自身的抗虫机制。

昆虫的肠道内栖息着大量的微生物，宿主植物可以改变这些微生物群落。团队青年教师王杰博士等的研究发现，从田间棉铃虫种群分离培养得到肠道细菌种类要明显多于长期在实验室饲养的棉铃虫种群的肠道细菌。其次，棉铃虫在取食番茄叶片过程中并不会把肠道细菌分泌到叶片上，并证实肠道微生物不会直接诱导叶片产生抗虫防御反应。但是，这些肠道微生物可以影响昆虫唾液腺分泌的唾液（Saliva）及其主要的蛋白质葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase）。诱导增加的棉铃虫唾液中葡萄糖氧化酶可以迅速激活番茄茉莉酸途径，从而提高番茄对害虫的抗性。研究证明番茄可以通过影响害虫肠道细菌，利用肠道细菌改变害虫唾液中的激发子来激活植物的抗虫防御反应，进而诱导植物产生抗虫性。相关成果发表在New Phytologist (IF 7.21)上，论文题目为“Helicoverpa zea gut-associated bacteria indirectly induce defenses in tomato through mediating salivary elicitor(s)”（棉铃虫肠道细菌通过调控宿主昆虫唾液中激发子来间接诱导番茄的抗虫防御反应）（全文地址：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14429/full）。

该论文的第一作者和通讯作者单位均为公司作物科学学院，合作者为美国宾夕法尼亚州立大学昆虫学系主任Gary W. Felton教授。王杰博士还于2016年在化员工态学领域著名期刊Journal of Chemical Ecology（IF₍₂₀₁₅₎=3.15）上发表封面论文，阐明了昆虫肠道微生物在介导寄主植物诱导抗虫性中的重要作用（http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14429/full）。

随着我国农村劳动力向城市的转移，大力发展再生稻成为我国保障粮食安全的重要措施。再生稻对病虫害抗性较强，农民很少用农药，但其中的科学道理很少有人知道。该团队的研究发现：头季稻受到稻纵卷叶螟为害或者用茉莉酸防御信号化合物处理后水稻会产生记忆, 收割后长出的再生稻抗虫性显著提高。这种抗性记忆与水稻植株体内茉莉酸信号途径有关，茉莉酸信号合成和受体的突变体则不会产生抗性记忆传递给再生稻。由于栽培头季稻时通常都受到了害虫的为害，因此再生稻的抗虫性就提高了。该研究首次揭示了再生稻抗虫性高的原因，为再生稻的发展奠定了理论基础。相关成果发表在Plant Cell and Environment (IF 6.169)（http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.12897/full）。论文题目为“Ratoon rice generated from primed parent plants exhibit enhanced herbivore resistance”（头季稻受到害虫激发的再生稻抗性增强）。该论文的通讯作者单位为公司作物科学学院。

氮是影响水稻生长发育最为重要的元素，农民使用最多的肥料就是氮肥。硅则是影响抗性最为重要的元素，它不但可以提高作物对非生物胁迫（干旱、盐胁迫、重金属、极端温度、紫外线等），还可以提高作物对病虫害的抗性。本团队最新研究发现，在低氮浓度下，施硅可以促进氮的吸收和代谢，在氮肥过多时，施硅可以抑制氮的吸收和代谢，减少过多氮引起的为害。在低硅浓度下，施氮可以促进硅的吸收和转运，而在高硅浓度下，高氮抑制硅的吸收和转运。在高浓度下氮与硅存在拮抗作用。利用硅肥可以调控水稻生长与防御的权衡关系。相关成果发表在Frontiers in Plant Science (IF 4.495)（http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.00028/full）。论文题目为“Interactions between nitrogen and silicon in rice and their effects on resistance towards the brown planthopper Nilaparvata lugens”（氮与硅的互作及其对水稻抗褐飞虱的影响）。该论文的通讯作者单位为公司作物科学学院。