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體長(zhǎng)僅約1毫米的松材線(xiàn)蟲(chóng)，憑借極強(qiáng)致病力與擴(kuò)散力，肆虐全球松林，被稱(chēng)為松樹(shù)“癌癥”。近日，浙江農(nóng)林大學(xué)胡加付教授團(tuán)隊(duì)在《公共科學(xué)圖書(shū)館?病原體》發(fā)表了最新研究成果《破解松材線(xiàn)蟲(chóng)的生存之謎：雙組學(xué)研究揭示基因家族擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)適應(yīng)進(jìn)化》，首次揭示松材線(xiàn)蟲(chóng)通過(guò)三大基因家族擴(kuò)張與協(xié)同作用，獲得跨氣候帶生存與高效致病的核心機(jī)制，為破解這一世界性林業(yè)難題提供關(guān)鍵理論支撐。

“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)，將為全省乃至全國(guó)松材線(xiàn)蟲(chóng)病精準(zhǔn)防控、筑牢生態(tài)安全屏障提供硬核科技支撐，助力全球林業(yè)有害生物綠色治理?！闭撐耐ㄓ嵶髡吆痈陡嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

長(zhǎng)期以來(lái)，松材線(xiàn)蟲(chóng)為何能耐受極端溫度、抵御逆境并快速致死松樹(shù)，一直是學(xué)界亟待破解的謎題。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)答案藏在它的基因里。專(zhuān)家們從2023年開(kāi)始，通過(guò)對(duì)比松材線(xiàn)蟲(chóng)與我國(guó)本土姊妹種擬松材線(xiàn)蟲(chóng)的基因組，結(jié)合多組學(xué)技術(shù)與分子生物學(xué)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn) BolA-like、DGAT、PLCP 三大基因家族的顯著擴(kuò)張，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。這三大基因如同線(xiàn)蟲(chóng)的“生存三件套”，各司其職又協(xié)同發(fā)力，鑄就其超強(qiáng)適應(yīng)能力。

BolA-like 基因家族是松材線(xiàn)蟲(chóng)的“逆境防護(hù)盾”。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，干擾該基因后，松材線(xiàn)蟲(chóng)在 40℃高溫下存活率從 82.67% 驟降至 30%，-10℃嚴(yán)寒下存活率從 63.50% 跌至不足 10%，該基因擴(kuò)張讓線(xiàn)蟲(chóng)擁有了應(yīng)對(duì)極端氣候的 “不死之身”。

DGAT 基因家族則是松材線(xiàn)蟲(chóng)的“能量?jī)?chǔ)備庫(kù)”。干擾該基因后，線(xiàn)蟲(chóng)脂肪滴顯著減少，雌蟲(chóng)卵母細(xì)胞發(fā)育受阻，繁殖能力下降，耐饑餓時(shí)間從 30 天縮短至 20 天，該基因?yàn)槠溥m應(yīng)高緯度、高海拔低溫環(huán)境提供能量保障。

PLCP 基因家族是松材線(xiàn)蟲(chóng)的“致命武器”。實(shí)驗(yàn)中，正常松材線(xiàn)蟲(chóng)致死松樹(shù)率超 80%，干擾該基因后，松樹(shù)死亡率降至 40% 以下，該基因擴(kuò)張讓線(xiàn)蟲(chóng)具備快速摧毀松林的能力。

更具突破性的是，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)三大基因并非獨(dú)立作用，而是形成“逆境適應(yīng)—能量?jī)?chǔ)備—宿主浸染”的協(xié)同調(diào)控體系，讓松材線(xiàn)蟲(chóng)既能在極端環(huán)境存活，又能高效侵染寄主，最終實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域擴(kuò)散蔓延。這一成果精準(zhǔn)回答了松材線(xiàn)蟲(chóng)向高緯度、高海拔擴(kuò)散的行業(yè)核心問(wèn)題，為應(yīng)對(duì)氣候變暖驅(qū)動(dòng)的病害擴(kuò)散，以及開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)防控技術(shù)提供了重要靶點(diǎn)。

“日本、歐洲等地的科學(xué)家們主要研究松材線(xiàn)蟲(chóng)病的防治方法，在基礎(chǔ)生物學(xué)、藥理學(xué)方面發(fā)力，我們則通過(guò)基因組測(cè)序，找到了它打造‘不死之身’、適應(yīng)各種極端環(huán)境、破壞松樹(shù)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵基因?！闭撐牡谝蛔髡摺⒄憬r(nóng)林大學(xué)林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院講師邵蝴蝶說(shuō)。

“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)藥與核酸藥物，有望改變松樹(shù)染病后‘一藥難求’的全球性難題。”胡加付說(shuō)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.71013

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/3/561579.shtm 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：2026.3.19