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《New Phytologist》（IF5yr=10.2）在線發表題為“Degradation of AtSRC2 by SKP1/BTB/POZ domain effectors in Heterodera schachtii inhibits RBOHF via ROS and enhances infection”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 蛋白從而操縱宿主的 E3 泛素化途徑，靶向降解關鍵的植物抗病蛋白 AtSRC2。AtSRC2 的降解導致 RBOHF 介導的活性氧 （ROS） 爆發被抑制，進而促進線蟲成功寄生。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： Hs28B03/Hs8H07具有與植物SKP1蛋白高度相似的結構域，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AtSRC2（大豆冷調節蛋白同源蛋白）。值得注意的是， AtSRC2正是激活RBOHF介導的鈣離子依賴性ROS產生途徑的關鍵因子。
免疫抑制：AtSRC2被降解后，直接導致植物根系中RBOHF介導的ROS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，使我們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，彭煥研究員為通訊作者，寧約瑟研究員、孔令安研究員、黃文坤研究員、劉世名研究員、彭德良研究員、堅晉卓博士后、河南大學張鑫研究員、湖南大學張春輝副教授、浙江大學鄭經武教授、清華大學博士后吳獨清（現任職中國農科院麻類所）為論文的共同作者。該研究得到國家重點研發計劃（2023YFD1400400）、國家自然科學基金（31972247, 32302328）及中國農科院科技創新工程（ASTIP-2021-IPP-04）資助。
原文鏈接： https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70281
日期：2025-07-01
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： Hs28B03/Hs8H07具有與植物SKP1蛋白高度相似的結構域，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AtSRC2（大豆冷調節蛋白同源蛋白）。值得注意的是， AtSRC2正是激活RBOHF介導的鈣離子依賴性ROS產生途徑的關鍵因子。
免疫抑制：AtSRC2被降解后，直接導致植物根系中RBOHF介導的ROS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，使我們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，彭煥研究員為通訊作者，寧約瑟研究員、孔令安研究員、黃文坤研究員、劉世名研究員、彭德良研究員、堅晉卓博士后、河南大學張鑫研究員、湖南大學張春輝副教授、浙江大學鄭經武教授、清華大學博士后吳獨清（現任職中國農科院麻類所）為論文的共同作者。該研究得到國家重點研發計劃（2023YFD1400400）、國家自然科學基金（31972247, 32302328）及中國農科院科技創新工程（ASTIP-2021-IPP-04）資助。
原文鏈接： https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70281
日期：2025-07-01
