由于气候危机改变了我们熟悉的生长条件，我们迫切需要找到保护世界免受饥荒的方法。目前，我们的食物系统严重依赖于农药，但随着害虫对它们产生抗药性，这些农药的效果越来越差，产生了大量的碳足迹，并可能破坏生物多样性。诱导抗性，即利用植物的免疫系统增强自身力量和对抗害虫，可能对减少我们对农药的依赖和发展可持续农业至关重要。
在一个不断发展和变化的世界里，我们需要找到让每个人都有食物的方法。农药使大规模种植成为可能，但它们可能对人类和野生动物产生有害的二次影响，害虫正在迅速进化以克服它们。为了克服这一挑战并发展未来可持续和有弹性的农业，科学家们在《科学前沿》杂志上撰文探讨了诱导抗性的潜力。就像给植物打疫苗一样，它会故意触发植物的免疫系统，这样当植物在未来遇到类似的压力时，它会更好地反击。
目前，农作物大多是通过杀虫剂和培育抗性基因来保护的，尽管害虫有很大的风险，它们会进化得比原本打算抵抗它们的植物更快。诱导抗性增强了植物已经具备的能力，提供更可持续和潜在的更广泛的保护：防御几种病原体和害虫，而不仅仅是一种。
诱导抗性可以采取几种不同的形式——例如，植物释放化合物吸引食草动物的捕食者——但最著名和最广泛的是防御启动。当植物的一部分遭受压力时，防御启动就会发生，它会微弱地激活防御机制，然后在植物遭受另一次攻击时完全激活防御机制。有趣的是，这种启动似乎持续了很长时间，以至于它可以出现在下一代植物中，可能通过表观遗传机制传播。
然而，诱导电阻通常不能提供完全的保护，因此必须与其他措施相结合。它还需要仔细校准，以确保它不会让植物面临其他威胁，也不会因为导致植物分配太多资源用于防御而损害生长。
“诱导抗性是植物发育和环境途径复杂网络的结果，”Mauch-Mani解释说。“因此，安全有效地利用诱导抗性并不像单一基因的渗入或喷洒单一农药那样简单。我们需要对最佳生长条件、作物种质和农业实践进行逐个评估，以充分利用诱导抗性的多方面效益。”
一旦实施，诱导抗性可以做的不仅仅是抵御害虫。植物为应对诱导抗性而产生的一些防御化合物与健康益处或更高质量的营养有关，这意味着我们不仅可以从避免杀虫剂中受益，还可以从吃更健康的食物中受益。诱导抗性也比传统育种更快，为适应不断变化的气候条件提供了一种更快的方法。进化中的害虫更难躲避，而且它有可能提供广谱保护。
结合利用害虫的天敌作为作物保护的综合虫害管理，我们可以利用诱导抗性将农药减少到最低限度，使农业更具可持续性。一旦我们对将防御启动传递给新一代的表观遗传机制有了更好的了解，我们也可以确保更持久的作物保护。
研究人员说，为了使诱导抗性成为农民和食品科学家工具箱的一部分，我们迫切需要更多涵盖更多现实环境的研究。我们还需要了解在控制较少的条件下诱导抗性的表现，并支持开发可以扩大到田间试验，然后扩大到全面农业的方法。研究人员还呼吁立法支持建立质量标准，保护生产者和消费者。
“我们坚信，诱导抗性的基础研究对于向真正可持续的食物供应过渡至关重要，”Mauch-Mani说。“然而，迫切需要在以发现为中心的研究和其他具有将发现转化为应用的专业知识的利益相关者之间进行更好的沟通。
“政府需要创造一个研究环境和资助环境，允许科学家、政策制定者和行业之间更有效的知识交流。就像支撑它的生物学一样，成功利用诱导抗性依赖于多方面的努力。”
