蚜虫是如何适应不同寄主的？

中国实验动物信息网

2020-10-16

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　　桃蚜（Myzuspersicae）是世界上十大害虫之一、可破坏40多个家庭的100多种植物，它是一种典型的普遍存在的害虫，也是一种重要的农业害虫。在长期共同进化中，蓝桃afid形成了不同的宿主生物型以适应不同的宿主植物。烟草种植的绿色桃亲缘植物通常以烟草植物为食，但是吃了烟草后，其他寄主（例如卷心菜和卷心菜）中绿色桃缘植物的生长发育显着减慢。但是，Afido对不同宿主的适应性的奥秘仍然不清楚。

　　FengGe和YuchengSun团队，中国科学院动物研究所和中国科学院生物相互作用卓越中心的研究人员在国际期刊《当前生物学》上发表了他们的研究论文。我们已经发现，来自免疫系统的烟草可以识别不适合烟草的Myzuspersicae。黏附素B（CathB）是唾液分泌的一种植物免疫刺激（诱导）蛋白，可激活烟草对烟草的抵抗力。这不鼓励在烟草中继续喂食和生长绿色桃子。由于青桃Afid长期食用烟草，因此可以避免减少唾液蛋白CathB的分泌和刺激烟草的抗毒性，并且可以适应烟草植物的汁液并平稳食用。在对转录组和唾液蛋白质谱进行综合分析的基础上，本研究筛选了CathB基因，该基因在Myzuspersicae多种宿主生物型的唾液腺中差异表达。 Cath B3蛋白。 Myzus persicae CathB3在植物中的表达可能会抑制Afido韧皮部的进食，但这不会促进其生长发育。相反，阻断CathB3在Afido中的表达并减少其在唾液中的分泌可能有益于Afido韧皮部的喂养和损害。生化实验表明，桃蚜Cath B3的前肽域与烟草EDR1样（Raf样，MAPKKK）蛋白相互作用，并且EDR1样蛋白在植物中表达。这进一步表明，Afido唾液蛋白CathB3通过稳定EDR1激活血管束的活性氧途径，从而抑制Afido的摄食。适应烟草的桃桃afid减少了唾液腺中CathB3的表达和分泌，并避免了植物抗药性的激活。结果，它的摄食和生长不受影响。这项研究阐明了从免疫系统识别烟草信号，桃蚜唾液蛋白CathB3的传递和激活的生化基础，揭示了各种亲和力对不同宿主和亲和力的适应性的分子机制。发生提供了新思路，为开发内源性作物耐受性调控提供了基础。