近日，中國農業科學院植物保護研究所作物線蟲與細菌病害監測與防控團隊在國際知名學術期刊《新植物學家》( New Phytologist )在線發表研究成果。該研究首次揭示， 甜菜孢囊線蟲通過分泌具有SKP1/BTB/POZ 結構域的效應蛋白，模擬植物SKP1蛋白，從而抑制宿主免疫系統，促進線蟲成功寄生。這一分子機制的解析為開發新型植物線蟲防控策略提供了重要理論依據。
植物寄生線蟲每年在全球造成超過1000億美元的作物損失，其中孢囊線蟲和根結線蟲危害最為嚴重。傳統化學農藥難以有效防治植物線蟲病害的危害，且存在環境污染風險。植物線蟲在侵染植物時會分泌效應蛋白，這些蛋白如同“分子武器”，可操縱植物生理過程。盡管已知部分效應蛋白能抑制植物活性氧爆發，但其如何精準調控植物免疫核心組件RBOHs的機制尚未明確。
研究團隊通過發育表達分析、原位雜交和免疫組化技術，在甜菜孢囊線蟲早期寄生階段鑒定出兩個關鍵分泌效應蛋白：Hs28B03和Hs8H07。 這兩個效應蛋白的作用機制包括：結構偽裝，可“偽裝”成宿主泛素化途徑組分，與植物CUL蛋白結合形成E3泛素連接酶復合體；靶向破壞， 該復合體能夠特異性識別并降解植物關鍵抗病蛋白——大豆冷調節蛋白同源蛋白， 其正是激活活性氧產生途徑的關鍵因子；免疫抑制，由于上述活性氧爆發能力顯著降低，致使宿主植物防御能力被削弱，從而使線蟲寄生效率大幅提升。
該研究首次揭示了植物寄生線蟲通過劫持宿主泛素化系統的獨特策略，它將偽裝成宿主蛋白的“間諜”——效應蛋白送入植物細胞內部，如同特洛伊木馬，從源頭瓦解宿主的防御系統。破解這一“分子擬態”機制，將有機會設計出精準的“反間諜裝置”，為深入解析植物—線蟲互作機制提供了全新視角。
中國農業科學院植物保護研究所博士后姚柯（已出站，現任職山東德州學院）為論文第一作者，植保所研究員彭煥為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金及中國農科院科技創新工程資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.70281
