由昆虫等节肢动物传播的人类和作物疾病是影响人类健康及作物产量和品质的重要因素。虫媒病原与媒介昆虫大多形成互惠共生关系，因此，如何破解二者的互惠机制，有效控制虫媒病害，成为虫媒病领域亟待解决的重要科学难题。其中，柑橘黄龙病是公认的最具毁灭性的柑橘病害，其病原菌依靠亚洲柑橘木虱进行传播。前期，中国科学院微生物研究所叶健团队研究发现，肠道微生物来源的小肽通过靶向蛋白降解途径，提高抗病蛋白MYC2稳定性，进而有效治疗感染黄龙病的柑橘树，显著降低田间发病率。然而，能否获得抗柑橘木虱的小肽并将其用于阻断虫媒病传播链条，目前尚不清楚。
近期，该团队研究发现小肽APP3-14除具备抗病菌活性以外，还具有抗虫媒昆虫—柑橘木虱的作用，揭示了APP3-14可有效阻断″病原—媒介昆虫″互惠关系，为高效破解病原与媒介昆虫互惠机制、阻断虫媒病传播提供了新的解决方案。相关研究成果在线发表在Plant Communications上。
团队首先通过田间行为学观察，发现柑橘木虱偏好感染黄龙病的文旦柚。进一步开展Y型嗅觉仪行为学实验，证实感染的柑橘对木虱吸引力显著增强，气相色谱-质谱分析显示，感染植株中β-石竹烯、(E)-β-法尼烯等多种挥发性萜烯释放量显著下降，多个萜烯合成酶基因表达被显著抑制。遗传学分析结合生化实验发现，黄龙病菌效应蛋白SDE5通过干扰茉莉酸信号通路核心转录因子MYC2的稳定性和转录活性，可降低多个萜烯合酶基因表达水平，显著抑制柑橘释放β-石竹烯、(E)-β-法尼烯等挥发性萜烯类化合物，进而增强染病柑橘对木虱的吸引能力。生化酶活实验表明，SDE5蛋白具溶菌酶抑制子活性，而小肽APP3-14具有高效抗虫功能，一方面抑制SDE5的酶活性，另一方面通过稳定MYC2抗性蛋白，提高植物气味防御能力。在黄龙病感染的柑橘植株上施用APP3-14后，可显著促进萜烯释放，降低植株对木虱的吸引性，从而阻断″病原—媒介昆虫″的互惠关系，实现对柑橘黄龙病扩散传播的有效防控。
图1.小肽增强植物MYC2介导的气味防御来阻断柑橘黄龙病的传播链
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101544
