近日，宁波大学农产品质量安全全国重点实验室陈剑平院士和孙宗涛团队在《PNAS》期刊上发表了题为“A Pentatomomorpha-specific salivary protein activates plant immunity and is critical for insect feeding”的研究论文(Hu et al., 2025)。该研究揭示了点蜂缘蝽唾液中的RpSP1蛋白不仅能够激活植物免疫反应，还在害虫取食过程中发挥关键作用。这项发现为农业害虫管理及可持续发展提供了新的见解。
点蜂缘蝽是危害豆科作物的主要刺吸式害虫之一，可导致大豆出现“症青”现象。随着其在我国发生频率和危害程度的增加，对大豆产业构成了严重威胁。昆虫与植物间存在着一种进化上的对抗关系：昆虫通过分泌唾液蛋白来抑制植物防御，以利于自身取食；而植物则通过识别这些唾液成分并激活自身免疫系统来进行防御。
在这项研究中，研究人员利用分泌蛋白质谱分析技术，鉴定了81种含有信号肽的唾液蛋白，并通过实验确认了其中的RpSP1蛋白能够激活植物免疫反应，诱导细胞死亡。此外，RpSP1及其同源蛋白在蝽次目昆虫中广泛存在，且具有四个保守基序。进一步的研究表明，RpSP1的C端22个氨基酸足以引起植物细胞死亡。
为了验证RpSP1的作用，研究团队构建了过表达RpSP1的大豆转基因植株，结果显示这些植株的基础免疫增强，减少了点蜂缘蝽的损害，并改善了生长状况。同时，沉默点蜂缘蝽体内RpSP1基因后，观察到害虫取食效率降低、发育迟缓及生存率下降等现象（图1）。
本研究加深了我们对植物-害虫相互作用机制的理解，提出了针对RpSP1开发绿色防控技术的可能性，对于提高作物抗虫性、保障大豆产量和质量以及推动农业可持续发展都具有重要意义。特别是在控制大豆“症青”病害方面，本研究为缓解此问题提供了理论依据。
宁波大学的陈剑平院士与孙宗涛团队长期专注于大豆“症青”现象的成灾机制及高效绿色防控技术的研究。他们确定了点蜂缘蝽通过直接取食引发大豆“症青”，并建立了室内外鉴定系统，全面解析了该害虫的危害模式。研究指出，大豆始荚期是点蜂缘蝽危害的关键时期，多年的田间监测数据显示，点蜂缘蝽的爆发高峰期与大豆花荚期相吻合，这一发现为在大豆花荚期进行精准施药提供了理论支持，有效减轻了点蜂缘蝽导致的大豆“症青”问题(Wei et al., 2023)。此外，研究团队运用高通量测序技术和多组学分析手段，完成了点蜂缘蝽染色体水平的全基因组组装(Huang et al., 2021)，识别出多个RNA干扰（RNAi）靶标基因，这些基因对调控点蜂缘蝽的取食行为以及影响大豆“症青”具有关键作用。这一成果不仅为开发抗点蜂缘蝽转基因大豆提供了宝贵的基因资源，也为基于RNAi技术的害虫管理策略奠定了理论基础(Huang et al., 2023; Shan et al., 2023; Wang et al., 2024)。
论文第一作者为宁波大学植物病毒学研究所与西北农林科技大学联合培养的博士研究生胡彪，宁波大学孙宗涛研究员为通讯作者。宁波大学陈剑平院士提供了重要支持和帮助。此外宁波大学李诣远研究员，魏中艳副研究员等提供了重要支持。该研究得到了国家科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金、宁波市自然科学基金等项目资助。
