2022年9月21日，国际植物科学期刊New Phytologist在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室毛颖波研究组题为“A highly accumulated secretory protein from cotton bollworm interacts with basic helix–loop–helix transcription factors to dampen plant defense”的研究论文。该研究鉴定到一个咀嚼式害虫棉铃虫口器分泌物效应蛋白HAS1，通过结合植物bHLH转录因子，抑制其对下游防御基因的转录激活作用，从而削弱植物的抗虫防御。

　　棉铃虫(Helicoverpa armigera)是一种广食性的咀嚼式昆虫，严重危害农作物生产。许多植食性昆虫在取食植物时，诱导分泌大量的口器分泌物（oral secretion，OS）。长期以来，咀嚼式昆虫的OS被认为是昆虫与植物交互的物质基础，OS中存在信号分子参与调节植物的防御响应。然而OS中的活性信号分子和其作用机制并不清楚。在自然界，一些捕食动物如寄生蜂具有专门的毒液腺，在捕食过程中向宿主动物分泌毒液蛋白（Venom），麻痹宿主神经系统和免疫系统。研究人员发现在植食性昆虫口器分泌物中也存在类似的Venom蛋白，干扰植物防御响应。这暗示了肉食性昆虫和草食性昆虫使用类似的策略来攻击宿主的免疫系统。该研究发现，棉铃虫OS中高度积累的非消化酶类分泌蛋白(HAS1)是一种venom R-like蛋白，HAS1能够与植物bHLH转录因子结合，包括主要参与拟南芥防御激素茉莉素（Jasmonate, JA）途径的AtMYC3和AtMYC4，以及负责棉花腺体形成和次生代谢产物合成的GoPGF。HAS1能够通过蛋白互作，抑制bHLH转录因子对下游防御基因表达的激活。在拟南芥中过表达HAS1，使植物对昆虫食草动物更加敏感，并抑制多个防御基因的表达。结合该研究组之前的工作，棉铃虫OS中venom R-like蛋白HARP1通过与JAZ阻遏子相互作用阻断JA信号传导（Chen et al., 2019. PNAS），得出结论：OS中的venom蛋白HAS1和HARP1作为一类效应子，以双重抑制的方式干扰植物防御，帮助昆虫更好地适应寄主植物。

　　中科院分子植物科学卓越创新中心已毕业博士陈雪莹和已毕业博士刘尧倩为本文的共同第一作者，毛颖波研究员为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院战略性先导科技专项的资助。

　　论文连接：http://doi.org/10.1111/nph.18507

棉铃虫效应子蛋白HAS1和HARP1对植物防御信号的双重抑制模式