松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是严重危害我国松林的林业有害生物,其致病的分子机理目前尚待深入研究。在松材线虫-松树互作体系中,克服松树体内产生的H2O2胁迫是松材线虫成功侵染的关键过程之一。松材线虫如何响应并克服H2O2胁迫,特别是松材线虫抗氧化酶之间如何协调响应H2O2胁迫,是松材线虫-松树互作体系中关键的基础生物学问题。在此基础上,本研究以松材线虫为研究对象,克隆得到了 3个编码超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的基因 Bx-SOD-1、Bx-SOD-2 和 Bx-SOD-4;进而,研究了 3类共5个编码抗氧化酶的基因对H2O2胁迫的转录响应模式;此外,应用基因沉默技术验证了松材线虫过氧化物还原酶(peroxiredoxin,PRX)基因BxPrx在松材线虫抗H2O2胁迫调节过程中的关键作用。主要研究内容如下:1、通过不同浓度H2O2胁迫松材线虫后计算松材线虫死亡率,证明了松材线虫在0、2.5、5.0、7.5、10.0 mmol·L-1浓度的H2O2胁迫下,存活率随H2O2浓度的升高而逐渐降低。这表明松材线虫的存活率与H2O2胁迫浓度呈负相关。2、通过对松材线虫的全基因组检索,克隆得到了3个编码超氧化物歧化酶的基因BxSOD-1、BxSOD-2和BxSOD-4。经过序列特征分析发现,松材线虫3个编码SOD的基因与其它线虫直系同源基因之间具有较为保守的序列和分子结构特征,这表明松材线虫3个编码SOD的基因可能与其它直系同源基因间具有相似的功能。3、通过荧光定量PCR试验,检验了H2O2胁迫下松材线虫3类共5个抗氧化酶的基因的抗H2O2胁迫转录响应模式。结果显示,编码松材线虫过氧化氢酶(catalase,CTL/CAT)的Bxy-ctl-1和编码过氧化物还原酶的BxPrx在H2O2胁迫下转录水平显示出显著的升高,表明Bxy-ctl-1和BxPrx正向响应外源H2O2胁迫;与之相反的是,3个编码超氧化物歧化酶的基因BxSOD-1、BxSOD-2和BxSOD-4在H2O2胁迫下转录水平均显示出显著的下降,这表明这3个编码SOD的基因负向响应外源H2O2胁迫。据此推断,这3类共5个抗氧化酶基因在松材线虫抗H2O2胁迫过程中可能具有潜在的关键作用。4、通过基因沉默效率检验,证明了通过特异性扩增引物生产的BxPrx基因dsRNA能够特异性显著降低BxPrx基因的转录水平;对BxPrx的基因沉默显著降低了松材线虫在H2O2胁迫下的存活率。上述结果说明,BxPrx基因是调控松材线虫抗H2O2胁迫的关键基因之一。BxPrx是防治松材线虫的潜在靶标之一,值得在未来的工作中进行更深入的研究。