线虫入侵植物的“间谍战术”曝光

科技日报北京6月24日电 （记者马爱平）记者24日从中国农业科学院植物保护研究所获悉，该所作物线虫与细菌病害监测与防控团队日前在国际期刊《新植物学家》发表的最新成果，首次揭示了一种寄生在植物根部的微小生物——甜菜孢囊线虫的“间谍战术”：它们分泌的特殊蛋白，被称为“效应蛋白”，类似线虫派出的“特工”，能伪装成植物自身蛋白，精准破坏植物的免疫系统。这一发现为防治作物线虫病害提供了新方向。

植物寄生线虫每年在全球造成超千亿美元的农业损失，危害比普通病虫害更严重，传统农药效果差且污染环境。线虫侵染植物时分泌的效应蛋白，就像潜入植物内部的“间谍”，能篡改植物的生理过程。但这些“间谍”如何精准摧毁植物免疫的核心环节，一直是未解之谜。

研究团队通过发育表达分析、原位杂交和免疫组化技术，在甜菜孢囊线虫早期寄生阶段鉴定出两个关键分泌效应蛋白——Hs28B03和Hs8H07。“我们发现，这两个效应蛋白的作用机制包括结构伪装、靶向破坏、免疫抑制。”论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所研究员彭焕说。

该研究首次发现，植物寄生线虫会“劫持”植物细胞的“垃圾处理系统”——泛素化系统来摧毁免疫。“本研究首次揭示了植物寄生线虫通过劫持宿主泛素化系统的独特策略，它将伪装成宿主蛋白的‘间谍’——效应蛋白送入植物细胞内部，如同‘特洛伊木马’，从源头瓦解宿主的防御系统。破解这一‘分子拟态’（模仿宿主蛋白的结构）机制，使我们有机会设计出精准的‘反间谍装置’，为深入解析植物—线虫互作机制提供了全新视角。”彭焕说。