蚜蟲，是一類植食性昆蟲，也是地球上最具破壞性的害蟲之一。其中大約有250種是對於農林業和園藝業危害嚴重的害蟲。其中綠色桃蚜（Myzus persicae）是一種普遍吸食韌皮部的害蟲，據報導，綠色桃蚜可以定居數百種植物，包括40個不同科的成員。當其在特定寄主植物物種上繁殖時，其繁殖力和成活率不同。適應菸草的（TA）桃蚜譜系在以菸草植物為食時表現良好，而未適應菸草的（NTA）蚜蟲譜系則表現較差。比如，相對於NTA蚜蟲，TA蚜蟲可表達更高水平的尼古丁解毒酶（nicotine-detoxifying enzyme, CYP6CY3）等。然而，對於關於不同植物宿主的桃蚜操縱宿主植物的化學誘導的防禦作用的機制仍然認識很少。
2020年10月8日，中國科學院動物研究所、中國科學院生物互作卓越創新中心研究員戈峰和孫玉誠團隊在著名期刊Current Biology（9.601/1區）上發表題為「An Aphid-Secreted Salivary Protease Activates Plant Defense in Phloem」【1】的研究成果，該研究揭示了蚜蟲s唾液蛋白酶CathB3激活菸草韌皮部抗性的分子機制，以及菸草適應性蚜蟲為避免激發菸草韌皮部抗性而做出的應對策略。 該研究發現蚜蟲唾液蛋白酶CathB3的前肽域(propeptide domain)與菸草韌皮部中的EDR1-like( ENHANCED DISEASE RESISTANCE 1-like)蛋白特異性結合，進而觸發韌皮部定位的ROS，抑制蚜蟲攝入韌皮部。而在適應進化過程中，相對於菸草非適應性蚜蟲，菸草適應性蚜蟲通過下調其唾液中的CathB3蛋白酶含量，來以避免激發菸草韌皮部抗性，從而能夠適應並順利取食菸草植株的韌皮部汁液。(1) 結合轉錄組差異表達分析(DEG)和唾液蛋白質譜聯合分析，篩選出了多個不同寄主生物型桃蚜唾液腺中差異表達的CathB基因，並且發現相對於菸草非適應性蚜蟲(NTA)，菸草適應性蚜蟲(TA)的CathB3蛋白酶含量被下調了；
(2) 通過基因沉默敲低NTA中CathB3基因的表達，可以顯著提高NTA的存活率和平均相對生長率；並且在菸草中瞬時表達CathB3蛋白後會降低了TA的成活率和飼餵效率；
(3) 通過生化實驗證明了CathB3通過其前肽域(propeptide domain)與菸草韌皮部的EDR1-like蛋白引發韌皮部ROS爆發，從而抑制蚜蟲對宿主韌皮部的進食和菸草非適應性蚜蟲譜系的定植；
(4) 菸草適應性蚜蟲通過降低唾液酶中CathB3蛋白酶量來逃避宿主韌皮部的ROS引發的抑制作用；
總之，這項研究通過藉助多組學分析與多種實驗相互驗證的方式揭示了兩種不同蚜蟲的不同進食方式的分子機制，並展示了蚜蟲與宿主植物之間的協同進化。這或許可以為探索新的蚜蟲防治措施提供理論基礎。 該研究由中國科學院動物研究所農業蟲害鼠害綜合治理研究國家重點實驗室、中國科學院大學中國科學院生物相互作用卓越中心研究員戈峰和孫玉誠團隊共同完成。 該項目得到了中國國家重點研發計劃（No. 2017YFD0200400）、中國科學院戰略優先研究計劃（No. XDB11050400）、國家自然科學基金（No. 32072426和31870394）、中國科學院青年創新促進會（No. 2017112）的支持。[1] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)31351-8#%20
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