在稻田里，看似平静的禾苗之下，其实正上演着一场看不见的“生存较量”。稻飞虱、叶蝉这些不起眼的小虫，不仅啃食水稻，还会传播病毒，严重时能让大片稻田减产甚至绝收。可让人想不到的是，这些害虫之所以屡屡“逃过一劫”，背后竟然有水稻病毒在悄悄帮忙。
中国科学院动物研究所张晓明研究员团队和分子植物卓越中心Ian T. Baldwin院士团队发表在《Science Advances》的“Arboviruses manipulate rice's volatile emissions, protecting insect vectors from natural enemies in the field”的新研究，揭示了一个反直觉的事实：水稻病毒并不只是“搭便车”，而是会主动操纵水稻，保护传播自己的害虫。这项发现，不仅揭开了稻田里的一桩“隐秘合作”，也为绿色防控病虫害提供了新思路。
水稻的“自救信号”：水杨酸甲酯是天然“警报器”
面对害虫取食，水稻并非毫无还手之力。当灰飞虱、叶蝉等害虫吸食汁液时，水稻会释放一种带有特殊气味的物质——水杨酸甲酯（MeSA）。这股气味就像一枚“求救信号弹”。
灰飞虱（中国科学院动物研究所张润志研究员摄）
一方面，它能让害虫望而却步；另一方面，更重要的是，它能精准吸引寄生蜂等害虫天敌。寄生蜂循着气味飞来，把卵产进害虫的卵中，从源头上压制害虫数量。靠着这套“气味报警＋天敌支援”的机制，水稻在自然界中建立起了一张看不见的生态防线。
寄生蜂正在寄生水稻中的灰飞虱卵（中国科学院动物研究所白明课题组摄）
病毒出手了：掐掉“警报”，保护害虫
但这张防线，并非牢不可破。
研究发现，一旦水稻感染条纹病毒（RSV）、南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）等虫媒病毒，情况就发生了变化——水杨酸甲酯的释放量明显下降，水稻的“报警声”被压低了。
病毒为什么要这么做？答案很简单：病毒离不开害虫传播。如果害虫被寄生蜂大量消灭，病毒也就失去了扩散的“交通工具”。
为此，病毒进化出了一套精巧的策略。它们通过自身的NS2蛋白，干扰水稻体内一个关键调控因子OsMYC2的正常工作，使水杨酸甲酯合成基因OsBSMT1无法被激活。结果就是：水稻发不出求救信号，寄生蜂找不到害虫，害虫得以存活并继续传播病毒，形成“病毒护虫、害虫传毒”的循环。
灰飞虱-水稻条纹病毒-水稻-寄生蜂四元互作
更令人警惕的是，这种策略并非个案，多种水稻病毒都掌握了类似“手段”。
科学家的反击：帮水稻把“警报”重新打开
既然问题出在“警报”被掐断，能不能人工帮水稻把它重新打开？
研究团队在江苏句容连续两年开展了大规模田间试验，在稻田中布设水杨酸甲酯缓释装置，模拟水稻自然释放的气味水平。结果非常直观：寄生蜂明显增多，害虫数量显著下降。
原本在病毒感染条件下只有约40%的害虫卵会被寄生蜂寄生，补充水杨酸甲酯后，这一比例恢复到60%以上，接近健康稻田的自然防御水平。害虫少了，病毒的传播也随之受到抑制。
稻田施加MeSA提高灰飞虱卵的寄生率
更重要的是，水杨酸甲酯本就是水稻自身会产生的物质，不污染环境，也不会引发抗药性。这种做法不是“杀敌”，而是借助自然力量恢复生态平衡。
虫媒病毒操控水稻挥发物保护媒介昆虫免受天敌伤害
不止于水稻：绿色防控的新可能
这项研究揭示了“植物—病毒—害虫—天敌”之间复杂而精巧的互动关系，也为农业生产带来了新的启发。相比依赖化学农药，通过恢复植物自身的生态防御能力，实现病虫害协同控制，可能是一条更可持续的道路。
未来，基于水杨酸甲酯的绿色防控技术有望在水稻主产区推广，并为小麦、玉米等作物的病虫害治理提供借鉴。
在这场发生在稻田里的较量中，科学家并没有选择“更强的武器”，而是选择顺应自然、借力自然。这或许正是保障粮食安全与生态安全兼顾的关键所在。
此研究成果由中科院动物所联合分子植物卓越中心等机构共同完成，动物所博士后刘青和博士生王乾为论文共同第一作者，张晓明研究员和Ian T. Baldwin院士为本文共同通讯作者。动物所崔峰研究员团队做出了重要贡献，北京大学生命科学学院焦雨铃教授团队参与了该研究，工作得到了动物所康乐院士、分子植物卓越中心陈晓亚院士、南京农业大学万建民院士、江苏省农科院季英华研究员、福建农林大学李毅教授、镇江农科院于居龙博士等的帮助和大力支持。国家自然科学基金、科技部重点研发计划和北京市自然科学基金等项目对本研究提供了资助。