體長(zhǎng)僅1毫米的松材線(xiàn)蟲(chóng)能在短時(shí)間內(nèi)造成整片松林枯死，且無(wú)藥根治。從浙江到東三省，從東亞到歐洲，松材線(xiàn)蟲(chóng)跨越不同氣候帶，展現(xiàn)出驚人的環(huán)境適應(yīng)能力。為什么松材線(xiàn)蟲(chóng)能在不同氣候下生存并造成如此嚴(yán)重的破壞？答案藏在它的基因里！最近，浙江農(nóng)林大學(xué)胡加付教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊《公共科學(xué)圖書(shū)館·病原學(xué)》發(fā)表研究成果，在學(xué)術(shù)界首次揭開(kāi)松材線(xiàn)蟲(chóng)超強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性的核心機(jī)制，為病害精準(zhǔn)防控提供了突破性理論依據(jù)。
浙江松林超過(guò)5000萬(wàn)畝，幾乎占到全省森林總面積的一半，自1991年發(fā)現(xiàn)松材線(xiàn)蟲(chóng)病以來(lái)，大部分有松林分布的縣市都已發(fā)生疫情。作為外來(lái)入侵型森林災(zāi)害，染病松樹(shù)若不徹底清理，極易蔓延成災(zāi)，而倒下一株松樹(shù)，往往需要數(shù)十年、上百年才能長(zhǎng)回來(lái)。
為了解決這個(gè)世界性難題，胡加付團(tuán)隊(duì)從2023年10月啟動(dòng)相關(guān)研究，通過(guò)比較松材線(xiàn)蟲(chóng)與其本土姊妹種擬松材線(xiàn)蟲(chóng)的基因組差異，結(jié)合多組學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)驗(yàn)證，最終發(fā)現(xiàn)BolA-like基因、DGAT基因、PLCP基因三個(gè)基因家族的顯著擴(kuò)張和協(xié)同作用，是松材線(xiàn)蟲(chóng)能夠適應(yīng)不同區(qū)域氣候差異、成功入侵?jǐn)U散的核心密碼。
“打個(gè)比方，BolA-like基因家族就像細(xì)胞的‘萬(wàn)能修理工’，當(dāng)遭遇高溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境時(shí)，這些基因就會(huì)被激活，幫助線(xiàn)蟲(chóng)在惡劣環(huán)境中存活；DGAT基因就像線(xiàn)蟲(chóng)的‘能量銀行’，在食物短缺或低溫環(huán)境下，它會(huì)大量表達(dá)合成線(xiàn)蟲(chóng)需要的脂肪；PLCP基因家族編碼的蛋白酶就像線(xiàn)蟲(chóng)的‘生化武器’，能夠破壞松樹(shù)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，引起寄主死亡?！焙痈陡嬖V記者，3個(gè)基因家族并非獨(dú)立發(fā)揮作用，而是形成了“逆境適應(yīng)—能量?jī)?chǔ)備—宿主侵染”的協(xié)同調(diào)控體系，共同造就了松材線(xiàn)蟲(chóng)的生存優(yōu)勢(shì)。
據(jù)悉，該成果不僅回答了行業(yè)長(zhǎng)期關(guān)注的松材線(xiàn)蟲(chóng)向高緯度高海拔擴(kuò)散的核心問(wèn)題，也為后續(xù)開(kāi)發(fā)核酸藥物、生物農(nóng)藥等精準(zhǔn)防控技術(shù)提供了關(guān)鍵靶點(diǎn)，對(duì)我國(guó)乃至全球的松材線(xiàn)蟲(chóng)病防控工作具有重要意義。“基于研究成果，團(tuán)隊(duì)目前正在研發(fā)針對(duì)松材線(xiàn)蟲(chóng)的生物農(nóng)藥，有望改變松樹(shù)染病后‘一藥難求’的全球性難題?！焙痈墩f(shuō)。
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