土壤盐碱化是影响农作物关键的非生物胁迫因素之一,也逐渐成为阻碍农业生态系统发展的重要原因。天气、土地使用及灌溉水盐碱化的改变正在增加农田土壤的盐碱度。盐分胁迫会引发植物形态、植物生理及分子反应发生变化,进而影响植物与昆虫间的互作,而这些影响仍存在很大的研究空白。盐分胁迫会影响水稻(Oryza sativa L.)对养分的汲取吸收,糖和氨基酸积累,植物激素平衡以及防御系统。另一方面,寄主植物品质对水稻重要生物胁迫褐飞虱(Nilaparvata lugens)的危害表现及适应性起重要的调控作用。因此,我们推测土壤盐分的增加会影响植物与植食者间的相互作用。首先,我们以水稻为研究材料,检测了盐分胁迫对褐飞虱BPH种群生命表参数的全面影响。结果表明,盐度会抑制褐飞虱的卵孵化率、若虫发育期、成年寿命及产卵量。褐飞虱种群的内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)和净繁殖率(R0)受盐分影响显著,且呈现浓度依赖性效应。尽管盐分会抑制褐飞虱的种群增长,但我们的研究认为褐飞虱在中低盐度地区可能会成为重要的生物胁迫,因为这些飞虱可能会加剧盐分对水稻生产的不利影响。基于不同水稻品种对非生物胁迫的耐受性和对植食者的防御反应不同,我们采用比较广泛的研究方法,即分析盐分胁迫下不同水稻品种的植株重量及昆虫种群增长率,来评估盐分胁迫对植物-植食者间相互作用的影响。对于非生物因子胁迫下的植物抗性:高盐条件下(10 dS/m),对盐分敏感的水稻品种TN1对BPH取食表现出更好的抗性,而对盐分中度敏感的水稻品种(IR64,TPX和HHD)对BPH表现出不同的抗性。然而,对照和低盐条件(5 dS/m)下,所有测试品种间的生物量损失均无显著差异。另一方面,高盐条件在某种程度上减弱了 BPH抗性品种TPX的抗虫性,而对IR64的抗虫性没有影响。此外,高盐条件提高了 BPH易感品种TN1的抗虫性,而对HHD的抗虫性无显著影响。同样,褐飞虱种群增长也呈现相似的品种特异性。为了阐明盐胁迫对稻飞虱取食行为的影响,我们对褐飞虱在不同水稻品种上的取食反应进行了检测,包括寄主偏好性、蜜露分泌和唾液分泌。我们通过刺吸电位技术(EPG)实时观察记录褐飞虱的取食行为。结果表明,褐飞虱对高盐处理的TN1和IR64植株木质部的摄食显著增加,而对韧皮部的摄食显著降低。相反,褐飞虱在盐胁迫处理的TPX植株上具有较高的取食效率,而在盐胁迫处理的HHD植株上摄食能力不受影响。此外,褐飞虱取食孔数量、BPH沉降行为结果与EPG结果、蜜露分泌量数据一致。综上所述,盐胁迫对褐飞虱取食行为和偏好性的影响随水稻品种不同而不同。在进一步研究植物-植食者互作的潜在机制中,我们通过检测盐胁迫对脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)信号通路的影响,来阐明盐胁迫对植食者诱导的植物防御反应的影响。ABA、SA和JA信号通路上的基因表达定量结果表明,盐胁迫处理TN1后,ABA通路相关基因下调,SA通路相关防御基因上调。盐胁迫的TPX植株中,ABA通路相关基因上调,而SA通路相关基因下调。但在褐飞虱侵染过程中,盐胁迫对两个品种中JA通路相关基因的表达影响都很小。激素的交叉感应调控植物对非生物、生物胁迫的应激反应。因此,我们试图解析盐度及植食者共同胁迫对植物激素的交互影响。植物激素定量结果表明,盐度胁迫对TN1中ABA的产生及SA介导的防御反应影响很小。TPX植物中,盐度诱导的ABA含量上调可能与SA浓度的下调有关。而在不同基因型或盐度处理的水稻中,褐飞虱BPH取食均不会导致JA和JA-Ile含量的显着增加。因此,不依赖JA的ABA-SA拮抗作用可能是影响褐飞虱与盐胁迫相互作用的关键因素。综上,植物与褐飞虱的交互作用受盐度影响明显,且该交互作用具有品种特异性。