【摘 要】
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松材线虫病在我国1982年首次被报道以来,已成为最为严重的林业病害。现有松材线虫病的防治措施无法有效控制病害蔓延。开发具有杀线虫功效的生物资源是当下一大研究方向。本文研究了生防真菌暗孢耳霉的CytCo蛋白对松材线虫的致衰和致死效应,为进一步解析其杀线虫作用机制提供了必要信息。主要研究结果如下:一、异源表达纯化的CytCo蛋白对松材线虫具有高效抑制和致死效应。生物测定结果显示:40μg/m L毒素蛋
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松材线虫病在我国1982年首次被报道以来,已成为最为严重的林业病害。现有松材线虫病的防治措施无法有效控制病害蔓延。开发具有杀线虫功效的生物资源是当下一大研究方向。本文研究了生防真菌暗孢耳霉的CytCo蛋白对松材线虫的致衰和致死效应,为进一步解析其杀线虫作用机制提供了必要信息。主要研究结果如下:一、异源表达纯化的CytCo蛋白对松材线虫具有高效抑制和致死效应。生物测定结果显示:40μg/m L毒素蛋白处理24h后,松材线虫J2幼虫以及成虫死亡率达到97%-98.8%。低浓度蛋白处理后每条雌虫产卵不足一个,摆动频率降低到每分钟一次,孵化率降至17.3%。此外,还引起线虫细胞凋亡/坏死以及体腔钙离子浓度显著增加等现象。二、转录组学分析显示低浓度CytCo蛋白处理会显著下调松材线虫生长、发育、繁殖、代谢和免疫相关基因的表达。松材线虫则通过表皮蛋白编码基因上调等方式产生潜在的防御响应。三、通过体外蛋白互作Pull-down实验筛选出24种与CytCo蛋白存在相互作用的松材线虫蛋白,并证实松材线虫精氨酸激酶Arginine kinase（Bx AK1）蛋白与CytCo蛋白存在相互作用。四、原位杂交实验表明:Bx AK1基因在松材线虫J2期头部和中部表达,J3期主要在肠道部位表达,至J4期主要在肠道部位以及性腺周围表达。同时RNA干扰结果表明,沉默Bx AK1产生致死效应。综上,暗孢耳霉产的CytCo毒素蛋白对松材线虫表现出明显的致衰和致死作用。蛋白互作研究显示该毒素蛋白与线虫的精氨酸激酶有互作效应,而Bx AK1表达下调对松材线虫生存有负作用,具有作为杀线虫的新作用靶标的潜力。本研究为开发松材线虫病的新防治方法和技术提供了一定助力。
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