“A Cuticular Protein in Aphid Saliva Suppresses Plant Defence by Inhibiting Cellulose Degradation”文章发表在《Plant, Cell & Environment》。桃蚜（Myzus persicae）唾液中的表皮蛋白MpCP2可通过与植物细胞壁纤维素结合，抑制其降解为损伤相关分子模式（DAMP）纤维二糖，进而阻断下游Ca²⁺迸发、活性氧（ROS）产生及防御基因表达等植物防御反应，最终提升蚜虫韧皮部取食效率、存活率和繁殖力，揭示了刺吸式昆虫利用表皮蛋白抑制植物质外体防御的新机制。
研究背景
植物与刺吸式昆虫的协同进化中，蚜虫等通过口针穿透植物组织取食韧皮部汁液，期间分泌唾液蛋白调控植物防御。质外体作为二者互作的关键界面，植物细胞壁降解产生的纤维二糖、寡半乳糖醛酸等DAMP会触发防御反应，但蚜虫如何规避质外体防御尚不清楚。表皮蛋白是昆虫外骨骼的关键成分，含几丁质结合域（CBD），部分已在蚜虫唾液腺中被检测到，但其在调控植物防御中的作用尚未明确。
实验方法
植物与蚜虫材料：以烟草（N.tabacum）和烟草适应性桃蚜为研究对象，转基因本氏烟草（表达GCaMP3钙探针）用于Ca²⁺信号检测。
分子操作：构建MpCP2/MpCP5过表达载体，通过农杆菌介导瞬时转化烟草；设计dsRNA干扰蚜虫MpCP2、MpCP4、MpCP5基因表达。
行为与生理检测：采用刺吸电位图（EPG）分析蚜虫取食行为；通过免疫荧光、免疫组化和Western blot定位MpCP2分布；利用纤维素结合实验验证蛋白与纤维素的相互作用。
生化与分子检测：测定纤维素含量、纤维二糖浓度及纤维素酶活性；通过qPCR检测防御基因表达；借助GCaMP3探针和DCFH-DA染色分别检测Ca²⁺信号和ROS积累；统计蚜虫存活率和繁殖力。
核心结果
MpCP2促进蚜虫取食：干扰MpCP2后，蚜虫韧皮部取食时间缩短；植物过表达MpCP2或其CBD结构域，显著延长蚜虫取食时间，而MpCP5过表达无明显效果。
MpCP2的分泌与定位：MpCP2定位于蚜虫主/副唾液腺，可分泌至植物质外体并与细胞壁共定位。
抑制纤维素降解：MpCP2能与纤维素结合，显著抑制纤维素酶介导的纤维二糖生成；干扰MpCP2使植物纤维二糖含量升高，过表达则降低，且不影响纤维素合成酶和纤维素酶活性。
阻断植物防御反应：MpCP2抑制蚜虫唾液触发的植物Ca²⁺迸发和ROS产生，下调WRKY30、MYC2、PAL等防御基因表达。
提升蚜虫适应性：干扰MpCP2显著降低蚜虫存活率和繁殖力；过表达MpCP2的植物上，蚜虫适应性提升；外源施加纤维二糖则抑制蚜虫存活和繁殖。
研究结论
本研究首次证实蚜虫表皮蛋白MpCP2是抑制植物质外体防御的关键效应子，其通过“结合纤维素—减少纤维二糖释放—阻断DAMP触发防御”的独特路径，帮助蚜虫成功取食。这一发现拓展了对昆虫表皮蛋白功能的认知，揭示了刺吸式昆虫规避植物防御的新策略，同时为基于唾液效应子的害虫绿色防控提供了潜在靶点。此外，MpCP2表达受蚜虫翅型、寄主适应性及内共生菌调控，暗示其在蚜虫生态适应中的重要作用。