【摘 要】
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松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是一种迁移性内寄生线虫,可引起松树萎蔫病(Pine Wilt Disease,PWD),造成松树的死亡,是森林的毁灭性病害.基因组数据分析表明,松材线虫糖基水解酶第18家族几丁质酶(glycoside hydrolase 18 chitinase,GH18 chitinase)的基因数量明显多于其在植物固定内寄生线虫南方根结线虫(Me
【机 构】
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南京农业大学/农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室,南京210095 中国农业科学院植物保护研究
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松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是一种迁移性内寄生线虫,可引起松树萎蔫病(Pine Wilt Disease,PWD),造成松树的死亡,是森林的毁灭性病害.基因组数据分析表明,松材线虫糖基水解酶第18家族几丁质酶(glycoside hydrolase 18 chitinase,GH18 chitinase)的基因数量明显多于其在植物固定内寄生线虫南方根结线虫(Meloidogyne incognita)和北方根结线虫(M.hapla)中的数量.GH18家族几丁质酶在古细菌、原核生物和真核生物中广泛存在,其最基础的生理功能是通过水解β-1,4糖苷键将几丁质水解为几丁低聚物(GlcNAc)n或N-乙酰氨基葡萄糖GlcNAc.此外,GH18几丁质酶在昆虫外骨骼及围食膜的重塑、植物防卫反应的激活以及脊椎动物疾病和肿瘤的调控等生理途径中具有重要作用,至今尚不明确这些松材线虫GH18几丁质酶的功能.通过分析松材线虫基因组信息,本研究成功克隆到7个GH18几丁质酶基因,对其编码的氨基酸序列进行分析发现,7个GH18几丁质酶均包含一个信号肽和一个保守的GH18几丁质酶催化结构域(GH 18 catalytic domain).系统发育分析显示松材线虫GH18几丁质酶与起源于真菌和细菌的几丁质酶之间的遗传距离较远.松材线虫GH18几丁质酶具有不同的发育表达模式：Bx-chi-1主要在雌虫中表达；Bx-chi-2在三龄和四龄幼虫中表达量较高；Bx-chi-3,Bx-chi-4,Bx-chi-5,Bx-chi-6在雄虫中表达量最高；Bx-chi-7在卵和雄虫中表达量较高.此外,原位杂交证明7个GH18几丁质酶主要定位于受精囊、食道腺细胞、精囊和卵.RNAi研究揭示Bx-chi-1,Bx-chi-2,Bx-chi-5,Bx-chi-6和Bx-chi-7可能涉及松材线虫的繁殖、取食真菌菌丝和卵孵化等过程,而沉默Bx-chi-3和Bx-chi-4基因均不会对松材线虫的这些生理活动产生明显影响.本研究初步阐明了GH18几丁质酶在松材线虫生活史中涉及多种生理功能.
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