大气CO₂浓度升高不仅加剧了全球气候变化，还改变了动植物的生长发育过程。其中，对C3植物最重要的影响是增加了光合作用，并降低气孔导度。而植物气孔导度的降低导致植物蒸腾作用降低，水分利用率增加，对蚜虫这类取食植物韧皮部汁液的刺吸式口器昆虫来说，寄主植物保持相对高的水势和膨压对蚜虫被动取食、获取植物汁液非常重要。在调节水分利用效率和叶片气孔的张开程度过程中，植物脱落酸（ABA）信号途径发挥至关重要的作用。当ABA信号通路被阻断，植物不能够通过调节气孔的关闭保持自身水分平衡，从而对水分胁迫非常敏感。在深入研究CO₂浓度升高对植物-蚜虫营养和抗性关系影响的基础上，中国科学院动物研究所种群生态与全球变化研究组利用蒺藜苜蓿-豌豆蚜研究系统进一步探讨CO₂浓度升高如何通过调节植物水势，进而影响蚜虫的取食行为、体内代谢与渗透调节（osmoregulation）。　　 

　　研究表明，蚜虫在取食汁液过程中可以诱导寄主植物ABA信号途径的激活，导致部分气孔的闭合，降低了气孔导度，有利于寄主植物保持较高的水分状态；相对而言，气孔对ABA不敏感型突变体（Sta-1）在蚜虫为害后，无法调节气孔闭合，使得植物蒸腾作用增加，水势降低，不利于蚜虫的取食。进一步研究发现，大气CO₂浓度升高可以通过调控植物碳酸酐酶信号途径，进一步闭合气孔并且降低气孔导度。由于CO₂浓度升高条件下寄主植物水分含量的提高，蚜虫取食木质部的时间延长，有利于蚜虫自身获取更多水分，降低血淋巴的渗透势，进而维持韧皮部的取食，有利于自身种群增长。该研究首次证实了温室气体二氧化碳的增加通过改变植物的水分代谢有利于蚜虫取食，为未来气候变化背景下蚜虫的种群爆发提出预警。　　 

　　以上内容发表在Global Change Biology（Yucheng Sun, Huijuan Guo , Liang Yuan, Jianing Wei, Wenhao Zhang and Feng Ge. Plant stomatal closure improves aphid feeding under elevated CO₂. 2015, 21: 2739-2748）。该文第一作者孙玉诚和郭慧娟为中国科学院动物研究所种群生态与全球变化研究组研究员和助理研究员，通讯作者为戈峰研究员。该研究工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）（No. XDB11050400）和基金面上项目(No. 31170390 和 31221091)的资助。