植物—植食者相互作用嵌于复杂的生态网络之中，与任一互作方相关的微生物都可能重塑跨营养级的相互作用。然而，植食性昆虫的微生物感染如何改变其传递给植物的分子信号，目前仍鲜有研究。在此，我们发现，REPAT蛋白是连接毛虫微生物感染与植物防御反应的关键分子介质。比较基因组学分析显示，REPAT构成一个昆虫蛋白家族，在鳞翅目中发生了扩张；该家族包含保守的β-REPAT谱系，以及快速多样化的α-和γ-REPAT谱系，后两者涵盖了此前大多数被认为参与植物互作的REPAT蛋白。对毛虫口腔分泌物的蛋白质组学分析表明，感染策略迥异的病毒对REPAT丰度产生了相反影响。感染致死性杆状病毒——甜菜夜蛾多核型多角体病毒（SeMNPV）后，多种REPAT蛋白的丰度升高；而感染持续性、隐性感染的伊弗拉病毒——甜菜夜蛾伊弗拉病毒1（SeIV1）后，在不同饮食条件下，REPAT丰度均持续降低。这些变化与植物防御反应的相反变化相关：取食SeMNPV感染幼虫的行为减弱了番茄中与茉莉酸相关的反应，而取食SeIV1感染幼虫则增强了辣椒的防御激活。综上，我们的研究揭示，植食者的病毒感染可通过改变取食过程中传递的效应因子组成，跨营养级传播并重塑植物对植食的响应，从而揭示了昆虫—微生物相互作用影响植物防御的一种机制。
昆虫 REPAT 蛋白介导微生物—昆虫—植物相互作用中的跨界通信 | bioRxiv
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Rosa Esmeralda Becerra
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植物—植食者相互作用嵌套于复杂的生态网络之中，与任一相互作用者相关联的微生物都可能重塑跨营养级的相互作用。然而，植食性昆虫受到微生物感染后如何改变其传递给植物的分子信号，目前仍在很大程度上尚未得到探索。在本研究中，我们鉴定出 REPAT 蛋白是连接毛虫微生物感染与植物防御反应的关键分子介质。比较基因组学分析显示，REPAT 构成了一个在鳞翅目昆虫中发生扩张的昆虫蛋白质家族，其中包括一个较为保守的 β-REPAT 谱系，以及快速多样化的 α-REPAT 和 γ-REPAT 谱系；后两者涵盖了此前已知参与植物相互作用的大多数 REPAT。对毛虫口腔分泌物进行蛋白质组学分析发现，感染策略不同的病毒对 REPAT 丰度产生了相反的影响。感染致死性杆状病毒草地贪夜蛾多核型多角体病毒（Spodoptera exigua multiple nucleopolyhedrovirus，SeMNPV）提高了多种 REPAT 蛋白的丰度；而感染持续性、隐性感染的囊泡病毒草地贪夜蛾囊泡病毒1（Spodoptera exigua iflavirus 1，SeIV1）则在不同膳食条件下均持续降低 REPAT 的丰度。这些变化与植物防御反应的相反效应相关：由……取食造成的
SeMNPV感染的幼虫减弱了番茄中与茉莉酸相关的响应，而SeIV1感染的幼虫增强了辣椒的防御激活。总体而言，我们的研究结果表明，植食动物的病毒感染能够跨越营养级传播，并通过改变取食过程中传递的效应子谱，重塑植物对植食作用的响应，从而揭示了昆虫—微生物相互作用影响植物防御的一种机制。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助信息
西班牙研究署和科学、创新与大学部
，PID2024-162058O-BC32
，PID2024-162058OB-C33
，PID2024-158774OB-I00
，CNS2025-165452
，MRR/RYC2021-033098
，RYC2022-036061-I
人类前沿科学计划
，RGY0052/2022
瓦伦西亚自治区政府
，CIGRIS/2021/077
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助者，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。
该预印本依据CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议提供。
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发布于2026年8月4日。
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昆虫 REPAT 蛋白介导微生物—昆虫—植物相互作用中的跨界沟通
Rosa Esmeralda Becerra、Adria Mengual-Marti、Ada Frattini、Victor Flors、Chaymaa Riahi、Meritxell Perez-Hedo、Alberto Urbaneja、Salva Herrero、Cristina M Crava
bioRxiv
2026.08.03.742523；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.03.742523
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昆虫 REPAT 蛋白介导微生物—昆虫—植物相互作用中的跨界沟通
Rosa Esmeralda Becerra、Adria Mengual-Marti、Ada Frattini、Victor Flors、Chaymaa Riahi、Meritxell Perez-Hedo、Alberto Urbaneja、Salva Herrero、Cristina M Crava
bioRxiv
2026.08.03.742523；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.03.742523
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关键词：REPAT蛋白 · 昆虫病毒感染 · 跨营养级互作 · 植物防御反应 · 昆虫—微生物—植物互作
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.03.742523v1?rss=1