2023年10月17日，國際著名期刊Nature communications在線發(fā)表了中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心中國科學院昆蟲發(fā)育與進化生物學重點實驗室毛穎波研究組題為“Endocytosis-mediated entry of a caterpillar effector into plants is countered by Jasmonate”的研究論文。該研究揭示了咀嚼式害蟲棉鈴蟲口器分泌物效應蛋白HARP1通過結合CTL1、PATL2和TET8蛋白以內吞的方式進入植物細胞，抑制防御激素茉莉素(JA)信號傳遞，同時JA通過抑制內吞作用和囊泡對HARP1的加載能力來限制其轉運。從而效應子和JA在植物和昆蟲之間建立了一個防御和反防御回路。

　　在植物與病蟲害互作中，植物識別病蟲害相關分子模式，觸發(fā)相應的防御/免疫反應。作為適應，病蟲害分泌效應子抑制植物的防御。病原細菌通過自身特有的分泌系統(tǒng)，向植物分泌效應子，病原真菌通過脂筏介導的內吞作用進入植物細胞。而昆蟲效應子進入植物細胞的轉運機制并不清楚。利用活細胞成像和實時蛋白跟蹤，我們發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)口器分泌物中的效應子HARP1通過蛋白介導的內吞作用進入植物細胞。電鏡、免疫組化等實驗為內吞介導HARP1進入植物細胞提供了直接證據。HARP1靶定到植物膜泡運輸相關蛋白CTL1、PATL2和TET8從而向植物轉運。另一方面植物防御激素茉莉素(JA)通過抑制內吞作用和抑制膜泡對HARP1的加載能力來限制HARP1進入植物。結合先前的工作，HARP1通過與JAZ阻遏蛋白相互作用阻斷JA信號傳導（Chen et al., 2019. PNAS），該工作揭示了效應子和JA之間建立的防御和反防御回路，反映了植物和昆蟲之間強大的軍備競賽。

　　中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心博士生閆紫微和已畢業(yè)陳芳艷博士為本文的共同第一作者，毛穎波研究員為通訊作者。高彩吉教授、晁代印研究員、蔡文娟博士、馬斌博士和劉寧菁博士以及研究組成員王牧陽博士、陳春雨博士(已畢業(yè))、研究生張鮮、吳曼妮及劉杰參與了該研究。特別感謝中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心王佳偉研究員的寶貴建議，以及公共技術服務中心的支持和幫助。研究工作得到了國家自然科學基金項目、中國科學院先導科技專項、植物性狀形成與塑造重點實驗室（中國科學院）、中國科學院昆蟲發(fā)育與進化生物學重點實驗室的資助。

　　論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42226-1

效應子(HARP1) 與茉莉素之間的防御與反防御回路