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松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是重要外来入侵有害生物,给我国林业产业和生态环境造成重大威胁。高繁殖力是松材线虫重要致病因素,松材线虫雌雄比调节繁殖力。国内外对松材线虫病的研究,主要集中于病原、媒介昆虫、扩散机制、致病机理和防控措施等方面,在其发育生物学和繁殖生物学等方面的研究较少。 性别作为生物长期进化过程中最重要的性状之一,它由性别决定和分化共同作用产生并维持控制,性别决定与性别分化影响个体的生殖能力和种群的性比,与物种的延续有关。tra-1基因是秀丽隐杆线虫性别决定中起重要作用的基因,是性别决定基因级联作用的终端全局调节因子。研究了松材线虫tra-1基因在性别决定中的作用,主要结果如下: (1)首次克隆了松材线虫tra-1基因,该序列总长度为2283bp,编码760个氨基酸,该多肽含有5个连续的C2H2型锌指,属于五锌指蛋白,编码锌指转录因子TRA-1A。其保守结构域、氨基酸序列、蛋白质三级结构域都与秀丽隐杆线虫的tra-1基因有较高的相似性,尤其是锌指结构域相似度更高。 (2)选择松材线虫二龄幼虫进行tra-1基因RNAi,结果表明:松材线虫tra-1-a基因调控成虫的生殖结构的发育,两性生殖系统发育异常,主要表现为雌虫中卵巢、阴门等生殖系统结构畸形,雄虫精巢、交合刺产生畸形。同时发现,松材线虫tra-1基因经RNAi后,松材线虫雌雄比、繁殖力、雌虫繁殖率显著降低,并持续影响到子代。 (3)鉴于tra-1本的基因功能特征,本研究对松材线虫发育特征研究有重要借鉴,为通过发育干扰防控松材线虫病提供了良好的基因资源。