最近发现，植物采用抗旱生存机制来防御吸食营养物质的害虫，这一发现可以为未来旨在实现更好的大规模害虫防治的作物育种计划提供参考。

科学家利用一种先进的荧光生物传感器 (ABACUS2)，可以在细胞尺度上检测植物激素浓度的微小变化，发现通常与干旱反应有关的脱落酸 (ABA) 在植物受到红蜘蛛侵染后 5 小时内就开始关闭植物的入口大门。

叶片上的微小气孔(气孔)对气体交换很重要，但也是水分流失的主要场所。缺水时，植物会通过产生干旱应激激素脱落酸(ABA)来关闭气孔，以节约水分。

巧合的是，气孔的关闭也会阻碍像蜘蛛螨这样吸食营养的害虫的首选入口。二斑蜘蛛螨是最具经济破坏性的害虫之一——它并不挑剔，会攻击 1000 多种植物，包括 150 种农作物。这些微小的害虫肉眼几乎看不见，它们会刺穿植物细胞，然后吸干植物细胞。它们可以很快积累到巨大的数量，是花园和园艺业中最具破坏性的害虫之一，会破坏室内植物，降低蔬菜、水果和沙拉作物的产量。

关于脱落酸在抗虫害方面的作用一直存在争议。最初，人们注意到当植物受到吸食营养物质的害虫攻击时，气孔会关闭，这引发了各种假设，包括这种关闭可能是植物对害虫进食导致水分流失的反应，甚至可能是害虫关闭气孔以防止植物向害虫捕食者释放有害挥发物。

在西班牙植物生物技术和基因组学中心 (CBGP) 与剑桥大学塞恩斯伯里实验室 (SLCU) 的合作中，研究人员研究了拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 如何应对二斑叶螨 (Tetranychus urticae)，发现植物几乎立即采取行动，使用与干旱相同的激素阻止叶螨侵入植物组织，从而显著减少害虫的危害。

《植物生理学》发表的研究结果 发现，气孔关闭的高峰期是在 24 至 30 小时内达到的。

“开放的气孔是天然的孔径，蚜虫和螨虫等害虫会将其专门的进食结构(称为刺)插入其中，刺穿然后从单个表皮下细胞中吸出富含营养的内容物”， 艾琳·罗莎·迪亚兹 (Irene Rosa-Díaz)说道，她在马德里理工大学植物生物技术和基因组研究中心和国家农业和食品研究与技术研究所 (UPM-INIA) 的伊莎贝尔·迪亚兹 (Isabel Diaz) 教授指导下攻读博士学位期间在 SLCU 和 CBGP 进行了红蜘蛛实验。

植物几乎立即采取行动，使用与干旱时相同的激素来阻止红蜘蛛侵入植物组织，从而显著减少害虫的危害。

“我们能够证明螨虫侵染会引发快速的气孔关闭反应，叶组织中的植物激素脱落酸 (ABA) 会升高 - 在气孔和维管细胞中最高，但在所有其他测量的叶细胞中也是如此。我们通过多个不同的实验表明，气孔关闭会阻碍螨虫。用脱落酸预先处理以诱导气孔关闭然后被螨虫侵染的植物表现出螨虫损害减少，而脱落酸缺乏的突变植物(气孔无法很好地关闭)和气孔较多的植物更容易受到螨虫的侵害。”

SLCU 的Alexander Jones研究小组开发了体内生物传感器，以前所未有的分辨率揭示植物中的激素动态，其中包括在这些螨虫实验中量化细胞脱落酸 (ABA) 的 ABACUS2。

琼斯博士表示，这项研究强调了植物中生物和非生物胁迫之间的重要相互作用：“螨虫进食的早期预警信号会引发一系列免疫信号分子，包括茉莉酸 (JA) 和水杨酸 (SA) 以及其他化学反应。总之，这些结果表明，脱落酸积累和气孔关闭也是减少螨虫损害的关键防御机制。

“下一步是研究植物检测到的最初螨虫产生的信号是什么，然后导致脱落酸的积累。植物用作害虫攻击信号的生化机制可能是任何东西，包括螨虫进食振动、螨虫唾液蛋白、螨虫或螨虫活动产生的化学物质、直接细胞损伤(伤口)或与螨虫相关的其他分子。

“识别最初的触发因素可能有助于开发新的农作物治疗方法，以便在预测的害虫侵袭之前武装植物。重要的是，选择具有改变气孔特征的植物的努力，这些植物必须平衡光合作用与节水之间的权衡，也可以考虑对有害害虫的抵抗力。”