2024年9月,我校环境科学与工程专业本科毕业生于浩以唯一第一和通讯作者在《Science》杂志在线发表了题为“Biogenic secondary organic aerosol participates in plant interactions and herbivory defense”的研究论文。《Science》是全球顶级三大学术期刊之一,2023年影响因子为56.9。
植物在遭受植食性昆虫侵袭时会释放挥发性有机物(HIPVs,herbivore-induced plant volatiles),这些物质能够激活邻近植物的防御机制。然而,这些化学信号释放到大气中后是否仍能发挥作用,尤其是在被氧化形成次生有机气溶胶(SOAs,secondary organic aerosols)之后,其功能是否依旧有效,仍是未知。
为探究这一问题,研究者选取欧洲赤松(Pinus sylvestris)作为对象,系统分析其在遭受大型松树皮象(Hylobius abietis)根部取食时的响应,重点探讨HIPVs转化为SOAs后持续的生态功能及其对邻近植物的影响。结果表明,欧洲赤松受到此害虫侵害时,会释放挥发性有机物,这些物质能够激活同种邻近植物的防御反应。即使在氧化形成SOAs后,这些信号的生态功能仍然存在。进一步分析显示,SOAs的化学成分和浓度可能决定其生态作用的强弱。考虑到SOAs的形成速率、较VOCs更长的寿命以及大气气团的传输能力,可以推断SOAs能够在更远距离上介导植物间的相互作用。此外,植物在接收到VOCs和SOAs信号时会采取不同的防御策略,但最终的抗虫效果相似。这表明植物可能具备复杂的感知系统,能够根据不同类型的化学信号调整防御机制。该研究为空气化学信号在植物间相互作用中的功能提供了新的见解,且有望为环境生态学及相关领域开辟新的研究方向。
于浩,本科毕业于yl23455永利官网环境科学与工程专业,在校期间品学兼优,主持浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划),并参与多项校级课外学术科技活动,曾获“浙江师范大学学术之星”等荣誉称号。2023年博士毕业后赴瑞士伯尔尼大学(University of Bern)Matthias Erb教授课题组进行博士后研究。研究方向为挥发性有机化合物介导的植物间相互作用。迄今为止,已在Science,Nature food等国际顶级期刊发表SCI论文多篇,并被《Science》期刊选为Protostar进行采访报道。