近日，作物线虫病害流行与控制创新团队在molecular plant pathology (if= 4.188)上发表了题为“two venom allergen-like proteins, havap1 and havap2, are involved in the parasitism of heterodera avenae”的研究论文，报道了影响禾谷孢囊线虫（ heterodera avenae ）侵染小麦的两个新的类毒素过敏原蛋白（venom allergen-like proteins，vap）的功能。
植物寄生线虫使用口针刺穿植物表皮细胞并分泌效应蛋白以完成寄生过程，在寄生过程的不同阶段和层次，线虫招募、使用不同的效应蛋白，以实现对调控寄主应答和自身寄生致病的目的。绝大多数效应蛋白是由线虫的亚腹食道腺和背食道腺分泌的，目前已报道的效应蛋白主要有松弛或裂解植物细胞壁的内切葡聚糖酶和细胞壁扩展蛋白，抑制寄主免疫反应的sprysec19和脂肪酸结合蛋白，影响植物新陈代谢的分支酸变位酶等。由于禾谷孢囊线虫不能侵染模式植物拟南芥，禾谷孢囊线虫侵染寄生致病机制研究进展缓慢，其分泌效应蛋白的数量和种类，以及行使的功能研究较少。
禾谷孢囊线虫是危害我国粮食作物小麦等禾谷类作物的重要植物寄生线虫，严重影响我姑小麦的产量和品质。本研究以禾谷孢囊线虫表达序列标签库（est）为基础，通过cdna末端快速扩增克隆了编码类毒素过敏原蛋白（venom allergen-like proteins，vap）的两个基因vap1和vap2，两个基因具有相似的结构和长度，但一致性仅有38%。发育表达和原位杂交实验表明vap1和vap2的时空表达完全不同，vap1主要在前期表达并定位在亚腹食道腺中，vap2主要在中后期表达并定位在背食道腺中。亚细胞定位结果显示vap1定位在叶绿体，而vap2定位在细胞核。vap1和vap2都可以抑制由bax引起的烟草叶片细胞死亡现象。rna干扰实验表明vap1表达量下降导致侵染幼虫数量增加，而vap2表达量下降导致形成的孢囊和卵数量显著减少。通过酵母双杂交鉴定与vap2互作的一个寄主靶标因子cypro4类蛋白，而cypro4的表达谱与vap2相反。本研究首次报道发现了禾谷孢囊线虫中具有相同注释信息却具有不同表达特性和生物学功能的两个类毒素过敏原蛋白新基因，这两个基因在禾谷孢囊线虫侵染中起重要作用，为进一步揭示禾谷孢囊线虫寄生致病分子机制提供重要科学依据。
该研究以中国农业科学院植物保护研究所为第一完成单位，博士研究生罗书介为论文第一作者，彭德良研究员为文章通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（31772142）和国家公益性行业(农业)科研专项（201503114）的资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.12768
