植物与昆虫的互作关系是进化生态学与作物保护领域的重要研究内容。近日，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心王根洪研究员课题组在《BMC Plant Biology》上发表了题为“Transcriptomic analysis of a compatible tobacco-herbivore interaction and the role of jasmonoyl-L-isoleucine hydrolase 1 in response to growth/defense trade-off”的研究论文。该研究从基因转录层面系统解析了烟草应答不同类型昆虫取食的分子特征，并利用基因编辑手段验证了JIH1在抗虫性与生长发育之间的调控作用。研究成果不仅丰富了对植物-昆虫互作机制的理解，也为作物抗虫育种提供了潜在的可编辑靶点，对实现作物抗逆性与产量性状的协同改良具有理论一定借鉴意义。

烟草作为异源四倍体植物，不仅是重要的经济作物，也是植物生物学研究的模式体系之一，但其对主要农业害虫的分子应答机制尚缺乏系统调查。课题组以栽培烟草为材料，通过转录组分析揭示了烟草对不同类型害虫的精准防御机制。棉铃虫（咀嚼式）取食主要诱导茉莉酸与乙烯信号通路，并激活苯丙烷类、萜类和生物碱等次生代谢途径；而桃蚜（刺吸式）则主要激活水杨酸信号通路，并引起光合作用与RNA加工相关基因的显著变化。在此基础上，研究聚焦于茉莉酸信号通路的负调控因子JIH1。该基因在昆虫取食后被显著诱导表达。利用CRISPR/Cas9技术分别敲除烟草中两个同源拷贝NtJIH1-1和NtJIH1-2后发现，仅表达量较高的NtJIH1-1突变体表现出显著抗虫性——取食其叶片的棉铃虫幼虫体重较野生型减轻25.67%。两个拷贝的表达分化可能与烟草异源多倍体化过程中的亚基因组功能演化有关。分子机制研究表明，NtJIH1-1突变体中茉莉酸、水杨酸及乙烯通路的关键基因显著上调，而15个JAZ抑制子中有13个表达被抑制，导致防御通路过度激活。同时，突变体出现株高降低、主根伸长等生长表型变化，印证了JIH1作为“生长-防御平衡”调控节点的功能。

西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心硕士生李跃跃、谢籍韦和云南省烟草农业科学研究院杨大海为论文第一作者，王根洪研究员为通讯作者。论文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-025-07801-2