郑州大学农业与生物制造学院李显春教授团队在植食性昆虫寄主适应性研究方面取得新进展，相关成果以“Specialist/generalist divergence: phylogenetic constraints on the correlation between allelochemical tolerance spectra and host ranges of herbivorous insects”为题发表在《Journal of Pest Science》上。

植食性昆虫取食的选择压力，迫使寄主植物进化出各种各样的植物防御次生物质，用以抵御昆虫取食；而植食性昆虫能以多少种植物为寄主，关键取决于它们能耐受多少种植物产生的次生物质。一般认为，专食性昆虫由于长期适应特定寄主植物，往往对其特定寄主中的植物次生物质的耐受性强于多食性昆虫；相应地，多食性昆虫因寄主范围广，其对除专食性昆虫特定寄主植物次生物质之外的多种植物次生物质的耐受能力，通常应强于专食性昆虫。然而，这种植物次生物质耐受性上的“专食性-多食性”差异是普遍成立，还是受制于被比较的多食性和专食性昆虫间的系统发育关系，目前并无明确的答案。针对这一科学问题，研究团队以寡食性的烟青虫（Helicoverpa assulta）和多食性的棉铃虫（H. armigera）及草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）为研究对象，比较了它们对12种来源于这三种昆虫的不同寄主植物产生的次生物质的耐受性。

研究结果表明：在同属比较中（棉铃虫vs烟青虫），寡食性的烟青虫仅对其偏好寄主烟草中的烟碱表现出更强耐受性，而对香豆素、辣椒素、槲皮素、棉酚、芦丁、花椒毒素和黄酮等7种次生物质的耐受性低于多食性的棉铃虫；但在同科跨属比较中（烟青虫vs草地贪夜蛾），寡食性的烟青虫却对8种次生物质（香豆素、3-吲哚甲醇、辣椒素、2-十三烷酮、棉酚、花椒毒素、烟碱和黄酮）的耐受性高于多食性的草地贪夜蛾。该结果说明，专食性与多食性昆虫之间次生物质耐受谱与寄主范围之间的的正相关关系，并非在所有类群中都成立，而是受到被比较昆虫间的系统发育关系的制约。该研究首次明确揭示了植食性昆虫次生物质耐受谱与寄主范围之间的正相关性受到系统发育约束：即“专食性昆虫耐受谱更窄、多食性昆虫耐受谱更宽”的经典预测，更适用于属内近缘种之间的比较，而在同科跨属的种间比较中可能并不成立。这一发现深化了对昆虫-植物协同进化机制的认识，也为害虫寄主适应性演化及绿色防控策略研究提供了新的理论依据。

郑州大学农学院植物病虫害绿色防控研究团队邓中原副研究员是论文的第一作者，李显春教授和王利祥副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金-河南联合基金重点项目（No. U2004206）、国家自然科学基金青年项目（No. 32302404）、棉花生物学国家重点实验室开放课题（No. CB2020A06）等项目资助。

原文链接：DOI: 10.1007/s10340-025-02005-x