农作物产量和植物生长受到食草动物侵害的显著影响。宿主植物通过与食草动物的共同进化发展出多种防御机制，包括在受到侵害时激活的防御机制[1]、[2]。水稻（Oryza sativa）是全球超过一半人口的主要食物来源，但特别容易受到昆虫害虫的侵害，这些害虫导致了20%–40%的全球粮食产量损失[3]。
在这些害虫中，秋粘虫（FAW）是一种原产于美洲热带和亚热带地区的破坏性物种，现已扩散到世界各地，威胁着多种作物，包括水稻[4]、[5]、[6]。秋粘虫包含两个遗传上不同的品系：水稻品系（R品系）和玉米品系（C品系），这两个品系都已被广泛研究[7]。
秋粘虫（Spodoptera frugiperda）是一种起源于美洲热带和亚热带地区的破坏性作物害虫，已扩散到全球各地，威胁着多种作物的生产，包括水稻（Oryza sativa）[8]、[9]。尽管秋粘虫尚未在中国对水稻造成重大损害，但其不断扩大的分布范围和适应性引发了人们对易感品种（如Karuppu Kavuni）的担忧，因此需要开展积极的防御研究[10]、[11]、[12]。对许多人来说，水稻是最重要的主食之一[13]。此外，秋粘虫幼虫的侵害可以触发水稻植物的生理和生化变化[14]，这些防御反应又可能影响其他害虫在水稻上的生存能力[15]。
Karuppu Kavuni是一种传统的黑米品种，以其丰富的花青素含量而闻名，其抗生物胁迫的能力受到了关注。其中，秋粘虫（Spodoptera frugiperda）对水稻种植构成了严重威胁，因此有必要了解该植物的防御策略。
纳米技术作为一种控制作物害虫的新策略，具有成本效益高、目标特异性强、减少污染和效果显著等优点[16]、[17]。
纳米技术提供了创新的害虫控制方法。特别是铜纳米颗粒（CuNPs）可以通过调节生化途径和通过靶向毒性和缓释作用来增强植物防御能力[16]、[17]。
根据Amerasan等人的研究[18]，植物来源的纳米颗粒具有抑制储藏谷物害虫取食、降低繁殖力和调节生长的作用。
基于植物的纳米颗粒表现出强大的杀虫特性，包括阻止害虫取食、抑制繁殖力和调节储藏谷物害虫的生长。
CuNPs对S. frugiperda表现出强烈的杀虫效果，包括杀幼虫活性、阻止取食和干扰免疫系统。最新研究表明，CuNPs可以显著降低幼虫存活率和取食率，表明其在水稻种植中具有潜在的靶向控制作用。
此外，与其他纳米颗粒相比，铜纳米颗粒在杀虫方面更有效。根据Shaker等人的研究[19]，使用铜纳米颗粒对棉铃虫具有显著的杀虫效果。由于铜纳米颗粒在多种环境条件下都具有稳定性，因此可以很容易地与聚合物混合使用。与其他纳米金属相比，铜的成本更低，因此可以廉价地用于农业害虫控制。然而，目前尚无关于铜纳米颗粒对鳞翅目昆虫管理影响的信息。
最近的研究表明，表观遗传调控在激活苯丙素途径中起着关键作用，从而增强了具有防御特性的次生代谢物的合成。这一过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰和小RNA介导的基因沉默，影响负责苯丙素生物合成的关键酶的表达。研究这些表观遗传修饰的分子机制可以为可持续害虫管理策略提供见解，有可能减少对化学农药的依赖，同时利用植物的天然防御系统。本文探讨了表观遗传调控如何调节Karuppu Kavuni水稻中的苯丙素途径，从而增强其对S. frugiperda的抗性，并为作物保护和可持续农业领域做出贡献。据我们所知，这是首次证明CuNPs在水稻中上调PAL基因的表观遗传激活的研究。
我们研究了CuNP处理是否会在秋粘虫侵害期间诱导Karuppu Kavuni水稻中苯丙素途径的表观遗传激活，评估了生化、转录组和组织学反应。
