昆虫传播的植物病毒严重威胁全球农业生产。在刺吸式昆虫取食过程中，唾液作为病毒-虫媒-植物三者互作的界面，在病毒侵染植物过程中发挥着多重调控作用。近期，中国科学院微生物研究所张莉莉研究团队团队在eLife发表题为“Rice stripe virus utilizes an Laodelphax striatellus salivary carbonic anhydrase to facilitate plant infection by direct molecular interaction”的研究论文，揭示了灰飞虱唾液碳酸酐酶（LssaCA）在水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）传播中的作用机制。
研究发现：灰飞虱唾液碳酸酐酶属于水状唾液蛋白，在唾液腺细胞中特异性表达并随取食行为分泌至水稻体内。胼胝质是植物抵御病毒侵染的关键防御屏障，其合成与降解分别由胼胝质合酶和β-1,3-葡聚糖酶动态调控。研究表明，LssaCA在灰飞虱唾液腺中可直接结合RSV核衣壳蛋白（NP）；分泌至水稻后，该LssaCA-NP复合物通过LssaCA与水稻类甜蛋白（OsTLP）互作，后者具有β-1,3-葡聚糖酶活性，可降解胼胝质。LssaCA-NP-OsTLP三元复合物的形成显著增强了OsTLP的酶活性。研究进一步证实，灰飞虱取食及RSV侵染均可诱导胼胝质沉积，而LssaCA-NP-OsTLP三元复合物通过增强胼胝质降解，促进RSV对水稻的侵染。该研究阐明了一种由昆虫唾液蛋白介导的病毒-昆虫-植物三者互作机制，为阻断虫媒病毒传播提供了潜在靶点，也深化了对虫媒病毒复杂传播机制的理解。
RSV NP-LssaCA-OsTLP三者互作促进胼胝质降解与病毒侵染
中国科学院微生物研究所已毕业博士生赵璟和博士研究生孟祥旖为本文的共同第一作者；微生物所张莉莉项目研究员和霍岩副研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委员会和中国科学院青年创新促进会的资助。
本文链接：https://doi.org/10.7554/eLife.88132
