曾任森（福建农林大学）
1.主要研究方向及内容
团队自20世纪80年代以来一直开展化学生态学研究，研究领域涉及植物之间、植物与微生物以及植物与昆虫之间化学相互关系等。重点研究作物抗虫的化学生态学机制；作物营养（硅和氮）、有益微生物、栽培措施和生物多样性对作物抗性和种间化学关系的影响；揭示作物抗性形成和警备激活机制，通过提高农作物自身的抗性进而减少农药的使用；阐明重大农业害虫抗药性形成与演化机制，为害虫抗药性控制奠定理论基础。
2.代表性成果
茉莉酸信号介导植物-害虫-病原菌三级营养关系
广食性害虫棉铃虫取食微量生态浓度的茉莉酸后，能诱导昆虫中肠中的细胞色素P450酶引起黄曲霉毒素B1的生物活化（bioactivation），增强了真菌毒素对昆虫的毒性，从而抑制棉铃虫的生长发育，增加死亡率。该研究阐明了植物茉莉酸物质通过诱导昆虫P450生物活化增强真菌毒素的毒性而介导植物-害虫-病原菌三级营养关系，进而证明了昆虫反防御存在的生态成本，展示了茉莉酸与其他植物化学物质不同的特性与生态学功能（图18）。其他植物化学物质如丁布、黄酮、香豆素等均诱导P450酶进行解毒，不能参与毒素的生物活化。该研究成果揭示了植物激素信号在调控广食性昆虫的细胞色素P450酶系和抗药性中的特殊功能；巧妙利用真菌毒素在昆虫体内生物活化原理验证了昆虫诱导解毒酶的反防御策略的生态代价，解开了昆虫不在体内维持高水平解毒酶的谜，因为这样会使得昆虫在遇到黄曲霉素等真菌毒素、植物中的吡咯烷生物碱以及有机磷农药这些能在动物体内生物活化的化学毒素时存在生态风险。
图18 昆虫取食植物激发的茉莉酸诱导中肠CYP6AE19生物活化AFB1 增强真菌毒素活性（Elzaki et al.，2019）
昆虫利用植物次生代谢物诱导P450解毒酶系形成反防御机制
植物与昆虫神奇的协同进化一直是化学生态学的一个研究热点。植食性昆虫为害可诱导植物产生抗虫物质和释放虫害诱导挥发物（HIPVs）对昆虫产生防御，然而昆虫如何应对植物化学防御产生反防御的研究很少。昆虫能够借助植物产生的抗虫物质（如丁布、香豆素等）诱导P450解毒酶等对植物的防御产生反防御（Chen et al.，2019；Sun et al.，2019；Lu et al.，2020）。黄酮和花椒毒素等植物抗虫物质能够引起活性氧暴发，激活CncC途径，进而诱导P450解毒酶基因表达，提高害虫对农药的抗性（Lu et al.，2020；Lu et al.，2020a，b）。更有意义的是广食性害虫斜纹夜蛾幼虫只要嗅觉器官闻到虫害诱导的番茄产生的挥发物，就可以诱导P450解毒酶提高对植物毒素与农药的解毒能力，进而提高昆虫的反防御能力（Sun et al，2021）。研究成果阐明了植食性昆虫适应宿主植物HIPVs 的新型反防御策略（图19），对丰富植物防御-昆虫反防御与协同进化理论有重要意义，并为植物挥发物的田间生防应用提供指导。
图19 植食性昆虫借助宿主植物次生代谢物调控和诱导P450酶系统提高对农药抗药性的作用机制（Lu et al.，2020b）(https://www.daowen.com)
3.代表性论文
Sun ZX,Lin YB,Wang RM,Li QL,Shi Q,Baerson SR,Chen L,Zeng RS,Song YY.Olfactory perception of herbivore-induced plant volatiles elicits counter-defences in larvae of the tobacco cutworm.Functional Ecology,2021,35:384-397.
Ding CH,Lin XH,Zuo Y,Yu ZL,Baerson SR,Pan Z,Zeng RS & Song Y.Transcription Factor OsbZIP49 Controls Tiller Angle and Plant Architecture through the Induction of Indole-3-acetic Acid-amido Synthetases in Rice.The Plant Journal,2021,doi:10.1111/tpj.15515.
Xu T,Xu M,Lu YY,Zhang WQ,Sun JH,Zeng RS,Turlings TCJ,Chen L.An ant trail pheromone suppresses dispersal and stimulates reproduction in mutualistic aphids.Current Biology,2021,31,1-10.doi:10.1016/j.cub.2021.08.032.
Lu K,Cheng YB,Li YM,Li WR,Zeng RS,& Song YY.Phytochemical flavone confers broad-spectrum tolerance to insecticides in Spodoptera litura by activating ROS/CncC-mediated xenobiotic detoxification pathways.Journal of Agricultural and Food Chemistry,2021a,69,7 429-7 445.
Wang J,Song J,Wu XB,Deng QQ,Zhu ZY,Ren MJ,Ye M & Zeng RS.Seed priming with calcium chloride enhances wheat resistance against wheat aphid Schizaphis graminum Rondani.Pest Management Science,2021,77:4709-4718.doi.org/10.1002/ps.6513.
Cheng YB,Li YM,Li WR,Song YY,Zeng RS,Lu K.Inhibition of hepatocyte nuclear factor 4 confers imidacloprid resistance in Nilaparvata lugens via the activation of cytochrome P450 and UDP-glycosyltransferase genes.Chemosphere,2021,263:128269.
Lu K,Song Y,& Zeng R.The role of cytochrome P450-mediated detoxification in insect adaptation to xenobiotics.Current Opinion in Insect Science,2021c,43:103-107.doi:10.1016/j.cois.2020.11.004.
Wang J,Mason CJ,Ju XY,Xue RR,Tong L,Peiffer ML,Song YY,Zeng RS,Felton GW.Parasitoid causes cascading effects on plant induced defenses mediated through the gut bacteria of host caterpillars.Frontiers in Microbiology,2021,2502.
Ke LL,Wang Y,Schäfer M,Städler T,Zeng R,Fabian J.,...Song YY & Xu,SQ.Transcriptomic profiling reveals shared signalling networks between flower development and herbivory-induced responses in tomato.Frontiers in Plant Science,2021,1960.
