7月30日，学院昆虫分子生态学创新研究团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表题为《载脂蛋白D家族的显著扩张，为叶螨构筑抵御植物氧化胁迫的“双重防线”》（An expanded apolipoprotein D family provides spider mites with dual-layer protection against dietary oxidative stress）的研究论文。该研究首次揭示载脂蛋白D（ApoD）家族的显著扩张和叶螨双层抗氧化防护体系，验证了TuApoD2和TuApoD33的双重功能，为解析植食性螨类逆境适应机制与绿色防控靶点挖掘提供了全新思路；同时也为开发RNAi杀螨剂、破坏叶螨寄主适应能力提供了潜在靶点。
植物遭受植食性害虫取食后，会迅速产生过氧化氢等活性氧（ROS），既直接伤害害虫，又能启动茉莉酸、水杨酸等防御通路。二斑叶螨是一种典型的广食性农业害螨，与蚜虫吸食韧皮部汁液不同，二斑叶螨会刺破叶肉细胞并吸入全部细胞内容物。这意味着它不仅在取食时遭遇植物ROS暴发，还会把仍具有活性的过氧化物酶体和防御酶一起吞入肠道，面临持续的氧化伤害。
本研究发现，二斑叶螨取食植物后，植物来源的ROS会在取食部位和叶螨肠道中形成连续压力。为了抵抗这种防御，叶螨将ApoD基因家族扩张至64个，是目前已报道生物中数量最多的ApoD家族。其中，唾液蛋白TuApoD2在叶螨取食时被注入植物细胞，通过结合植物乙醇酸氧化酶GOX2，抑制过氧化氢产生；植物细胞被吞入后，仍具有活性的GOX2会进入叶螨消化细胞，此时TuApoD33再次结合GOX2，阻止其继续产生ROS，从而形成“植物内拦截—肠道内防护”的双层机制。
TuApoD双层保护机制模式图
本研究最终提出：在第一层防御中，叶螨将TuApoD2随唾液注入植物细胞，结合GOX2并降低H₂O₂产生，削弱植物防御信号；在第二层防御中，被吞入的植物过氧化物酶体破裂并释放GOX2，TuApoD33则在叶螨消化细胞内再次将其抑制，保护肠道免受氧化损伤。不同ApoD成员的功能分化，使叶螨能够在植物体外和自身肠道内连续瓦解同一套ROS防御。这项研究表明，二斑叶螨并非只依靠P450、GST等经典解毒酶处理植物毒素，而是通过ApoD家族扩张，直接干扰植物防御酶及其产生的ROS。TuApoD2和TuApoD33也为开发RNAi杀螨剂、破坏叶螨寄主适应能力提供了潜在靶点。
团队在读博士研究生魏丝雨为论文第一作者，学院王进军教授与牛金志教授为共同通讯作者。博士研究生安欣，毕业博士研究生孙勤哲、毕业硕士研究生杨群、韩喜、史宇菲参与了部分研究工作。本研究受国家重点研发计划（2023YFE0104800）和国家自然科学基金（32272525）等项目资助。
论文链接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2608132123
供稿：魏丝雨
排版：黄可鑫
初审：黄垭飞
复审：牛金志
终审：蒋红波
